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混用近红外仪

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混用近红外仪相关的资讯

  • 赛默飞世尔最新推出一款近红外混合过程分析仪
    赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific Inc. 原热电公司)北京时间6月29日宣布最新推出一款极具创新的近红外光谱仪,命名为“Antaris Target”的近红外混合过程分析仪专为制药工业中混合过程质量控制的需求而设计,能够实时监测产品研究和生产的混合过程,极大地改善了药物生产的质量稳定性。Antaris Target近红外混合过程分析仪被美国著名杂志《研究与发展》(R&D Magazine)的《微/纳米通讯》(MICRO/NANO Newsletter)评为2006年度25个最佳微/纳米技术产品之一。获得该奖项的产品均为各行业内最具创新性、最新颖的发明,这将可能极大推动工业和社会的发展。 混合过程是固体制剂生产过程的重要环节,对于保证批次内所有药片均匀地含有各种药效成分具有重要意义,混合不充分将导致药片质量不均一,而混合过久则是极大地浪费能源。传统的混合过程监测方法是在每一批次间人工收集约30个样品,送往实验室进行HPLC或其他均匀性测试,该方法需要较长的时间和较高的检测费用,且不能及时有效地实时反映混合过程的变化趋势。 Antaris Target混合分析仪可以为GMP生产环境提供完全解决方案。采用了先进的微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)技术,使得该分析仪具有一流的光谱分辨率和分析性能;混合分析仪能够直接安装于不同大小的混合罐上,无需事先建立分析模型,采用移动窗口法直接分析光谱偏差变化,实时判别混合终点。该分析仪采用一体式设计,尺寸紧凑,并配置了无线通讯技术和大容量充电电池,能够方便地在多个混合罐间移动使用,提高了利用率,节约投资成本。 关于赛默飞世尔科技(原热电公司) Thermo Fisher Scientific(纽约证交所代码:TMO)是全球科学服务领域的领导者,致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过90亿美元,拥有员工约30000人,在全球范围内服务超过350000家客户。主要客户类型包括:医药和生物公司,医院和临床诊断实验室,大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌,帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健,科学研究,以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。Thermo Fisher Scientific将努力为客户提供最为便捷的采购方案,为科研的飞速发展不断地改进工艺技术,提升客户价值,帮助股东提高收益,为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息,请浏览公司的网站:www.thermofisher.com 及在本网的展位: thermo.instrument.com.cn###
  • 拟立项《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》公告
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "标准引领产业的发展。近红外光谱技术具有操作方便、分析速度快、应用领域广等优势,在众多分析技术中脱颖而出,成为当前最热门的技术之一,已在农业、石化、制药、食品等各个领域中获得广泛应用,并带来了巨大的经济效益和社会效益。然而,由于近红外分析建模和标准化的技术难度较大,且近红外仪器类型繁多,其标准分析方法发展也相对缓慢。/pp style="text-align: justify " 按照国家标准化工作管理规范,中国仪器仪表学会制定满足市场急需、反映先进专业技术水平、具有我国自主知识产权的团体标准。按照我会标准化工作委员会(SCIS)的标准制定工作流程,经过我会标准化工作委员会的前期项目筛选和审核,拟制定如下标准:《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(项目申报单位:北京中医药大学,中国仪器仪表学会药物质量分析与过程控制分会)/pp style="text-align: justify "  上述标准制定项目的目的、意义和必要性等参见附件的《CIS标准项目公示表》。/pp style="text-align: justify "  现请各有关单位或个人,针对该标准制定项目如果有相关意见或建议,请按照该表格反馈给我会。/pp style="text-align: justify "  特此公示。公示期自发布之日起4周。/pp style="text-align: justify "  联系人:郭老师/pp style="text-align: justify "  电 话:86-10-82800385,18601013495/pp style="text-align: justify "  email:scis@cis.org.cn 或 gxw@cis.org.cn/pp style="text-align: justify "附件:/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="2019011610145128.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201901/attachment/02b23118-35cf-44e1-ac69-8f7f6fd6f749.pdf"2019011610145128.pdf/a/pp style="text-align: justify " /p
  • 做“坚固耐用”的傅立叶近红外光谱仪——访ABB 傅立叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇
    作为全球最大的专业在线分析仪器供应商之一,ABB的产品几乎涵盖所有在线仪器品类。基于120多年的技术创新历史,ABB测量与分析产品的应用覆盖从太空到陆地,从过程控制到排放监测,从气体、液体到固体的测量与分析等各个领域和行业,为工业企业智能制造和智慧城市的燃气、水务等领域提供高灵敏、高密度监测技术与解决方案。ABB傅立叶近红外分析仪器有哪些重要的技术成果?解决了哪些行业难题?未来的发展前景如何?日前,仪器信息网编辑就以上问题特别采访了ABB傅里叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇。“多通道傅立叶近红外仪收获各方面好评”在第16届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中,ABB带来四款重磅产品:傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260及测试附件(如流通池和探头等)、温室气体分析仪GLA331和连续气体分析仪EL3000系列以及余氯分析仪ACL420。采访中,邹贤勇详细介绍了多通道傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260的特点,据介绍,这款产品采用了最先进的傅立叶变换近红外技术,它拥有最多的通道数及最高的分辨率,已在石油、化工、食品、制药、半导体和科研领域发挥了重要的作用,并获得了用户“耐用、可靠和售后服务一流”等方面的一致好评。与其他分析方法比较,该产品提供的分析方法还解决了分析时间长、分析成本高、取样困难和维护成本高等问题。此外,邹贤勇还介绍了具有高灵敏度、高速测量优势的温室气体分析仪GLA331,适用于环保、气象站和科研领域的高精度温室气体监测;连续气体分析仪EL3000系列因其灵敏高效、操作简单等特点,适用于过程检测、环境空气监测、CEMS排放检测和高炉气分析等行业抽取式连续气体分析;新一代余氯分析仪ChlorStar系列,可轻松实现余氯或总氯的准确测量,适用于自来水工艺过程监测、出水监测、管网监测、二次供水监测。“傅立叶近红外光谱仪代言词-坚固耐用”傅立叶近红外因具有快速多组分等优势已成为PAT(过程分析技术)的主要工具,在石油化工等行业的实验室、研发和生产现场得到了广泛的应用。尤其是在工业自动化、智能制造、数字化转型的大力发展下,傅立叶近红外的工业在线检测成为了当前的热门前沿应用。“拥有50年傅立叶红外光谱仪制造经验的ABB,坚固耐用已成我们相关产品的标志性名片。”邹贤勇介绍说,ABB傅立叶近红外分析仪采用为航天技术开发的双转轴立体角镜干涉仪,拥有极高抗振性能,几乎不需要维护,极大增强了环境的适用性,相较于传统干涉仪,可获得更高重复性的光谱,从而保证仪器间模型的无缝传递。邹贤勇在采访中还提及有关傅立叶近红外光谱仪的新品发布计划。其介绍说,为丰富ABB的产品线,带给行业用户新选择,ABB将发布新品“双通道近红外Talys”。据悉,该产品采用ABB先进的傅立叶变换近红外光谱技术,拥有双通道、坚固耐用和无需维护等亮点,以契合客户的不同预算和需求。傅立叶近红外技术国内市场前景不可限量据相关报道,2022年全球近红外光谱市场规模达到5.027亿美元,2025年将达5.6亿美元,2030年有望超8亿美元。近年来我国近红外光谱分析技术在研发和应用方面都取得了长足进展,业界普遍认为,未来近红外光谱在中国的市场前景值得期待。邹贤勇在采访中谈到,“傅立叶近红外技术因其快速高效环保等优势,并经过20多年各行业的应用推广,目前在石化、化工、制药、食品粮油和半导体等领域得到广泛应用。从区域角度来看,未来几年亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长速度最快的市场。”同时,邹贤勇也提到当前应用存在的一些难点,比如模型建立、评价和维护专业性较强,相关的检测标准还不完善等。不过,其相信:“这些难点会随着时间经验的积累慢慢被克服。”
  • 中药混合均匀度与水份快检 (近红外光谱法)团标启动
    p style="text-align: center "strong《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》团体标准工作组启动会暨第一次研讨会/strong/pp  2019年4月3日,《中药混合均匀度与水份快速检测 近红外光谱法》团体标准(以下简称团体标准)工作组启动会暨第一次研讨会在京成功召开。团体标准经中国仪器仪表学会标准化工作委员会前期项目筛选、审核和公示,经中国工程院院士庄松林审批立项。北京中医药大学为牵头制定单位,乔延江教授、吴志生研究员为牵头人。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/5908e970-acfe-491f-b764-73d20b96de02.jpg" title="合影.jpg" alt="合影.jpg" width="600" height="270" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 270px "//pp  标准制定起草工作单位由高校、药检机构、制药企业和制药设备企业组成,标准制定起草工作组由北京中医药大学原副校长乔延江教授、福建中医药大学副书记林羽教授、中国食品药品检定研究院尹利辉研究员、陕西中医药大学副校长唐志书教授、湖北中医药大学副校长黄必胜教授、浙江大学刘雪松教授、山东金璋隆祥智能科技有限公司邹振民董事长、浙江寿仙谷医药股份有限公司李明焱董事长、北京同仁堂研究院院长解素花教授级高工、北京康仁堂药业有限公司张志强技术总监、湖南景峰医药有限公司王琼总经理、广州白云山汉方现代药业有限公司许文东总工程师、扬子江药业集团中药研究院姚仲青院长14位领导专家组成。北京中医药大学原副校长乔延江教授为标准制定起草工作组组长。中国仪器仪表学会标准化工作委员会对标准制定起草工作组进行了网上公示。/pp  会议由药物质量分析与过程控制分会秘书长、北京中医药大学吴志生研究员主持。按照会议流程,中国仪器仪表学会标准工作委员会郭晓维主任向与会起草单位介绍了中国仪器仪表学会团体标准工作和主要成果,分析了国家标准化体系改革现状与趋势,并结合本次立项的团体标准任务、目的及标准制定原则进行详细介绍。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/bf7a067a-5c85-463b-af29-f64b88a9753d.jpg" title="吴志生.jpg" alt="吴志生.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/7fdff930-6c39-45b7-b231-cab7c7448bd9.jpg" title="郭晓维.jpg" alt="郭晓维.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京中医药大学吴志生教授、中国仪器仪表学会标准工作委员会郭晓维主任/strong/pp  北京中医药大学中药智能制造与全程质量控制创新团队向与会起草单位宣读了标准草案初稿的内容。标准制定起草工作组组长乔延江教授介绍了该团体标准制定工作对政府部门、科研单位和制药企业的意义,并强调标准制定应具备严谨性、创新性和可推广性等特点。会上各位专家畅所欲言,从标准的代表性和适用性等角度分析,就方法学基础和行业应用两个方向展开讨论。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/436804d7-c4d4-4829-b481-543f288e3cbc.jpg" title="乔延江教授.jpg" alt="乔延江教授.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/eea37ad4-7041-4bf9-a01a-0aaaa6b4f5aa.jpg" title="林羽教授.jpg" alt="林羽教授.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京中医药大学原副校长乔延江教授、福建中医药大学副书记林羽教授/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ffe67835-38e6-4cd5-b7fa-444450c43256.jpg" title="解素花高级工程师.jpg" alt="解素花高级工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/4cad543f-4993-4ab5-ab13-f722fae01bbf.jpg" title="尹利辉研究员.jpg" alt="尹利辉研究员.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京同仁堂研究院院长解素花高级工程师、中国食品药品检定研究院尹利辉研究员/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/77d88ee1-242b-4ff0-a750-823c1215546d.jpg" title="刘雪松教授.jpg" alt="刘雪松教授.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/a48ad5d3-513f-44d2-a19b-c263efb6f48a.jpg" title="徐伟教授.jpg" alt="徐伟教授.jpg"//pp style="text-align: center "strong浙江大学刘雪松教授、福建中医药大学药学院院长徐伟教授/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/8336c451-85d3-40a8-b243-13c08b722f89.jpg" title="许洪波.jpg" alt="许洪波.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/5cf025bd-43dc-4675-81df-5837927c82b3.jpg" title="余驰.jpg" alt="余驰.jpg"//pp style="text-align: center "strong陕西中医药大学许洪波(代表唐志书副校长/教授)、湖北中医药大学余驰(代表黄必胜副校长/教授)/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ba2e8d42-b0e6-455b-aed6-50f57480679b.jpg" title="邹振民博士.jpg" alt="邹振民博士.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/552ba465-8ee9-42ac-a112-5954782da79c.jpg" title="胡凌娟高级工程师.jpg" alt="胡凌娟高级工程师.jpg"//pp style="text-align: center "strong山东金璋隆祥智能科技有限公司董事长邹振民博士、浙江寿仙谷医药股份有限公司胡凌娟高级工程师(代表李明焱董事长)/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/ba24d9f8-66ba-41f4-a57f-6495782b2726.jpg" title="张志强高级工程师.jpg" alt="张志强高级工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/b27c7d18-7bbd-46d7-9683-486d2ffd3328.jpg" title="王琼.jpg" alt="王琼.jpg"//pp style="text-align: center "strong北京康仁堂药业有限公司技术总监张志强高级工程师、湖南景峰医药有限公司总经理王琼/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/c04a80f4-14ac-4b72-a3bf-f9e541e58560.jpg" title="许文东总工程师.jpg" alt="许文东总工程师.jpg"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/6bdfd559-2754-4c6a-8313-2597b3f32c3b.jpg" title="黄兴国.jpg" alt="黄兴国.jpg"//pp style="text-align: center "strong广州白云山汉方现代药业有限公司许文东总工程师、北京中医药大学黄兴国/strong/pp  本次会议明确了标准制定工作的分工,并提出了一系列标准草案的完善措施。各位起草人共同表态要制定出一份行业满意的团体标准。会议的最后,北京中医药大学吴志生研究员代表工作组感谢与会专家对本标准制定工作的大力支持。/p
  • 【瑞士步琦】近红外光谱溯源食用海参产地
    近红外光谱溯源食用海参产地海参种类繁多,国内常见的食用海参多为刺参,即圆筒状有腹背之分的海参,其背面隆起有排列不规则的圆锥形疣足,腹部较为平坦,密集排布着管足,用于吸附岩礁或爬行。海参肉质软嫩,高蛋白低脂肪,口感甘咸,是“海味八珍”之一,有补肾、养血的功效,营养价值堪比人参,因此也有陆有人参,水有海参一说。国内食用海参的主要产地有三个,分别是大连辽参,山东海参以及福建海参,自北向南其生长速度依次增快。以最小可捕捞尺寸 10cm 的成熟海参为例,辽参需要四年,而福建海参仅需一年。因辽参较长的生长周期,和特殊的生长环境,其营养物质更新频繁且积累丰富,相比其他海域生长的海参,具有更高的食用品质和经济价值。不同产地的食用海参外观相似,对于非长期从事海参养殖的消费者而言,难以快速准确地识别海参的产地,这就容易被一些不法分子钻空。尽管无法直接通过观察判断不同产地的海参,但通过近红外光谱仪就能十分轻松地帮助我们完成海参产地的溯源工作。近红外光谱仪可以实现无损扫描样品的近红外光谱,由于生长环境和周期的变化,导致不同产地海参中营养成分含量存在一定差异,再通过化学计量学建立样品光谱信息与产地之间的联系,从而实现对海参产地的鉴别。1实验内容BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪,大连海参与福建海参各 12 个,测量范围 10000 – 4000 cm-1,分辨率 8 cm-1,扫描次数 32 次,每个样品扫描三次,为保证光谱的稳定性,测量选取海参样品腹部,并用可调光圈保证采样孔与样品直径相当。▲ BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪选取三分之二样品进行建模,剩余样品用于验证。其原始光谱与模型主成分得分图如下:▲ 海参样品的原始近红外光谱图(红色:大连海参,非红色:福建海参)▲ 建模样品的主成分得分通过原始光谱可以看出大连海参和福建海参的反射率有明显差异,不过在 10000 – 7500 cm-1 范围内还是存在一定重合,而在主成分得分图中就能够看出,仅在前两个主成分的平面空间中,两种产地的海参就有清晰的分布,并且二者没有重合,并且该模型也能够百分百正确地判断留下的 8 个样品的产地。2结论通过上述实验说明近红外光谱分析技术能够快速无损地鉴定辽宁和福建的海参,并且对于快速鉴定其他产地的海参也有很强的潜力。实验中使用的 BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪是一款采用偏振干涉的傅立叶变换型的近红外光谱仪,相较经典的傅立叶光谱仪,具有更小巧的造型和更强大的抗震动能力。模块化的测量池可以随时随地方便更换,满足各种形态样品的检测需求。双灯构造及满足多国药典和审计追踪要求的配套软件,为工业生产分析提供便利的解决方案。
  • 用福斯近红外测过的高粱,到底哪里不一样了?
    一直以来,福斯用户在国内外重要刊物发表学术文章不胜枚举,我们很荣幸有机会选取部分研究内容,与大家分享。图片来源:中国农业科学官网 [1] 专家研究分享【研究意义】高粱是中国公认的白酒传统固态发酵和饲料的主要原料之一,白酒的出酒率和品质及饲料的质量均与高粱中籽粒直链淀粉含量与支链淀粉含量的比值大小有重要关系[2]。图片来源:中国农业科学官网 [1]【结论】构建了一套低成本、绿色、高效的高粱籽粒直链淀粉、支链淀粉含量检测模型。该模型的结果监控显示精准度高,稳定性好,可靠性强,并且可以代替化学方法测定高粱籽粒直链淀粉、支链淀粉的含量[3]。福斯育种材料筛选解决方案快速、多参数、可开发定标(粮食谷物作物等)01DS3 F 近红外 - 多功能【全】面手 样品类型:谷物、饲料、土壤、食品、药品等检测项目:一分钟内检测蛋白、脂肪、纤维、水分、各种脂肪酸/氨基酸等功能特点:近红外光谱漫反射法波长范围850-2500nm自动增益的硫化铅与硅检测配套即装即用的定标数据库强大的定标开发能力02Infratec系列近红外 - 小样品【巧】帮手样品类型:粮食谷物,无需粉碎检测项目:一分钟内检测蛋白、脂肪、纤维、水分、各种脂肪酸/氨基酸、容重等功能特点:近红外光谱透射法波长范围400-1100nmSTM小样品单元(用于少量样品检测)配套即装即用的定标数据库强大的定标开发能力可选容重单元、粉样单元03Sofia 便携式近红外 - 试验田【小】助手样品类型:粮食谷物,无需粉碎检测项目:三分钟内检测水分、蛋白、脂肪、淀粉等功能特点:近红外光谱透射法自重仅9公斤,小巧便携无需电脑,彩色触摸屏操作可连240V或12V电源(汽车点烟器),方便户外使用
  • 近红外在线检测技术 用科技守护“品质粮”
    p style="text-align: justify "  粮食质量检验对粮食流通工作与粮食安全建设具有重大意义,和我们的生活更是息息相关,粮食的质量数据,既是决定粮食等级与收购价格的主要参考之一,也是储粮条件设定的依据。入库粮食质量的好坏更是影响着收购后粮食储存的安全度。br//pp style="text-align: justify "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 319px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0e8053f5-6ca6-48e2-8e6d-a1b7dc194c48.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="500" height="319" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  然而在实际工作中,粮食收储却面临着诸多问题。比如,粮库收粮时水分检测都是局部抽样化验室化验,入仓时水分差异较大,如果不同水分的粮食储藏在同一仓库中,因水分不同导致温度差异、虫害、霉变的产生,从而引发大部分粮食损坏 再如,大豆在储藏过程中水分不同,在温度作用下,蛋白质发生热敏性凝固,破坏了脂肪和蛋白质共存的乳化状态,出油率和豆粕蛋白质降低 并且由于传统检测人为操作因素较多,难免存在耗时长、干扰因素大、“偷换样品”、“人情粮”等现象。/pp style="text-align: justify "  因此,在以技术驱动生产力的大环境下,实时在线分析技术的推广就显得尤为重要。而在诸多在线检测技术中,近红外光谱分析技术的应用前景最被看好。该技术作为可快速、准确分析多组成本的含量,是针对农产品成份定性、定量分析的有效手段之一,可同时检测水分、蛋白、脂肪、淀粉等指标,在粮食作物的检测中,近红外光谱分析技术较之人工和其他方法具备快速、易用、准确、低成本等优势。/pp style="text-align: justify "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 213px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/51e0dd20-72d1-4274-a82a-72cb40e24fce.jpg" title="2.png" alt="2.png" width="500" height="213" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  无锡迅杰光远科技有限公司,作为一家以近红外技术研发与产品化为核心的科技公司,在粮食检测领域积累了大量的实践经验,其研发和生产的IAS-Online-s100 在线近红外固体检测设备,可有效的解决整个收粮流程中对粮食蛋白质、水份等指标的检测,检验结果准确公正,并围绕该技术为粮油行业构建在线检测解决方案。/pp style="text-align: justify "  传统的检测方式多为局部采样,由于粮食传输与检测过程不是并行的,所以实验室的检测数据一般都滞后于生产过程,如需检测多个指标则需投入更多的人力物力。而采用近红外技术,只需通过在粮食样品传递过程中进行加装,即可一次同步检测蛋白、水分、脂肪、等多个指标,满足将检测数据实时量化呈现的要求。/pp style="text-align: justify "  另外,由于采用模块化设计,设备使用场景丰富可安装在管道、传输机、提升机、烘干塔等设备上,且安装简单,既适合在现有产线上直接加装,也可以与新产线进行配套。/pp style="text-align: justify "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 211px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c31724a4-b124-4c46-903a-95d09688a24c.jpg" title="3.png" alt="3.png" width="500" height="211" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  在使用方式上,IAS-Online-s100内置工控计算机,保证稳定性与安全性,计算机直接控制分析和显示结果,可以打印、传输和使用U盘输出结果 用户也可在后台轻松的进行“粮食检验监测数据和情况的集中管理”、“视图化品控分析”等工作,从而实现在粮油加工和收储环节,对来料品质、生产过程进行监控,实现精细化管理的各项需求。/pp style="text-align: justify "  目前IAS-Online-s100可检测粮食种类如下:/pp style="text-align: justify "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c79cf3a9-df73-417f-8289-9b10315be1dc.jpg" title="5.png" alt="5.png"//pp style="text-align: justify "  与此同时,我们还可以通过在线、离线和户外手持用等多款设备的优化组合,实现粮食收购现场、实验室、仓库和运输途中等环境的覆盖,让粮油的品质控制实现“无死角”、“多场景”和“全过程监控”。/pp style="text-align: justify "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 188px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/ac1a6b23-8407-446e-adc7-76dec3a34c31.jpg" title="6.png" alt="6.png" width="500" height="188" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "  加之近红外技术本身所具有的“检测费用低”、“操作简便,呈现检测结果快”、“不破坏样品,无需复杂预处理,无损、无污染”、“检测数据可存储和可追朔”及“可与各类场景适配加装或便携携带”等使用特性,极大地提高基层粮库的检测效率和降低检测成本、劳动成本,从而提高经济效益。/pp style="text-align: justify "  目前,该设备已正式投入市场,并在粮油行业取得了良好正面的反馈,该方案做到了数据准确、检验快速,实现了水分、成份检验“精度”与“高效”的共存同时,可以非常好的避免人为操作漏洞,同时使用简单,做到任意环节的质量可追溯,是一套为企业入库粮质量保驾护航的实用性粮库质检的智能化解决方案。/pp style="text-align: right "(迅杰光远)/p
  • 【我与近红外的故事】杨季冬:初识近红外 神奇峰叠嶂
    p strong 1、初识神奇/strong/pp  在读博时的主攻方向聚焦在分子光谱分析同时测定多组分的研究工作上,主要手段是荧光(FL)与共振瑞利散射光谱(RRS)分析技术。我曾做了很多同系物、相似物、同分异构体的同时测定的工作,以及后来专攻手性对映体不经分离而同时测定的研究。读博时我师从刘绍璞先生,研习RRS分析方法。这项有意思的工作非常满足我的好奇心,因为在日常生活中我们所看到的灿烂朝阳、绚丽晚霞、蓝天白云、湛蓝大海等等都可以用瑞利散射(RS)去分析解释。可是在荧光分析仪上,共振瑞利散射(RRS)一直是令人讨厌的杂散光,直到上世纪九十年代初,美国人Pasternack才把它用作为定量分析手段,随后刘绍璞先生又发展了二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)等共振非线性散射(RNLS)分析技术,把RRS分析方法的研究推向了极致。为此我对分子光谱分析的研究保持了极大的兴趣,并激发集聚起我潜在的巨大能量。而在把RRS用于多组分同时测定的长期研究工作中,我一直很困惑的是RRS的灵敏度虽很高,但并不很快捷,且利用单一的RRS分析技术乏陈特异性和选择性。/pp  当我在查阅参考文献拓展其他分子光谱分析同时测定的工作之时,偶看到近红外光谱分析的参考文献,其中也有袁洪福、韩东海、梁逸曾、邵学广、吴海龙等老师的大作,更有国内近红外光谱研究的大师、令人钦佩的陆婉珍院士和严衍禄教授的经典著作。神奇的近红外光谱使我眼前一亮,它本身就是一种多种组分同时测定的快检方法。于是我订购了大量的近红外光谱分析的书籍,开始了废寢忘食的恶补近红外光谱基础知识。机缘巧合我就这样结识了近红外工作且深陷不能自拔。/pp  近红外光谱是神奇的,有人说近红外光谱就好似一锅粥,在我看来,它好似婉约飘逸的彩虹,风姿绰约述陈着它本身的曼妙和神奇。形同诗人观瀑布,疑是银河落九天。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f833d39d-e4ad-4f79-9b54-585a0719b2a6.jpg" title="图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库.jpg"//pp style="text-align: center "strong图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库/strong/pp  因为在近红外波段内若干X-H键的倍频与合频的共舞构成近红外光谱尤如远处的崇山峻岭,神奇峰叠嶂,美仑美奂。近红外光谱分析非同于常规的特征分析方法我们虽然找不到一个特征峰来入手作分析,也难怪这是人类最早发现的一段可见光外的光波段(1800年),却一直莫可奈何,无助于分析。现在有了化学计量学帮忙把近红外光谱的美与数学建模的妙,有机关联起来,于是演变成了一个让人无限推测暇想近乎完美的二次分析。/pp  正因为它是大量样本的多指标统计建模,从大数据中抽取有效信息,所以它不需要再作选择性实验,直接可得出定性定量的结果 正因为它是大量校正集样本的近红外光谱与经典方法测量的标准值相关联建模,所以它的分析精度直接依赖于经典方法,所以它不需要再作针对性的偏差分析 也正因为它是大量样本的多组分的可区分指标的统计建模,可以从相互重叠的信息中提取差异信息,所以它能够按模型进行混合物中多组分定性定量分析,也可以进行区分真伪或优劣的聚类分析鉴定。/pp  近红外光谱分析有独特的分析过程,由于是大量样本的统计建模后,须经内部校正和外部检测,得到精干的数学模型,能够做出快速、简便、准确、无损、清洁的分析,同时由于它的精干建模可搭载光纤的轻便,最适宜承载互联网加进行远程在线分析。/pp  正是近红外的这些不含糊的优势吸引了我,或许可以开辟一条多组分同时测定的便捷之路,于是我安排研究生和我一起着手近红外光谱分析的研究工作。后来我就开始招收近红外光谱分析方向的研究生,开始了饶有兴趣的新知识的学习研发和拓展,每一个假期带领我的研究生参加近红外光谱培训,于是我的团队开启了在近红外领域里的长途跋涉。终于在2008年我带领学生参加了全国近红外光谱第二届年会,学生杨琼带着我们的第一篇论文《近红外光谱法同时测定废水中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)》与会交流,获得了梁逸曾等老师的好评,得到优秀墙报奖鼓励,并得到了陆婉珍院士的赞赏。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c239b545-2968-4877-ab1b-3c5a3e0c938e.jpg" title="10.jpg"//pp  这以后我们每届都参加国内的近红外光谱大会,也出席了在泰国、南非、法国和韩国等国际近红外光谱大会,在学术届广泛交流我们的研究成果。/pp  strong2、拓展关联/strong/pp  记得师从刘绍璞老师读博前,曾有同门师姐报道过两篇近红外光谱的研究论文,经查阅文献那实际是在近红外波段内的分光光度法测定白酒的纯度以及物理参数,尚未涉及近红外建模解决问题的实质进展的方法。而我所关注的是用近红外光谱建模的方法建立多组分体系同时快速检测的方法,在我看来这是近红外光谱分析技术应用的特点,建模分析解决问题也是近红外光谱分析过程的特色和优势,也是我的兴趣所在。当然在短波长的近红外光谱中也是能找到分析特征峰的,这说明在短波近红外波段内是可以发展分光光度法分析,近年来报道近红外成像分析如雨后春笋、朝霞璀璨,也说明近红外光谱分析方法尚有广阔的拓展空间。/pp  我们也注意到同样是散射分析方法,拉曼光谱(RS)与红外光谱(IR)有内在关联,RS与IR存在互补关系 而共振瑞利散射(RRS)与荧光(FL)确有内在关联,与荧光相互作用,存在能量转移和补偿。而在生物大分子参与作用的体系中,多有本源荧光,则多发生在近红外波段内,尤其是上转换荧光神奇地在红外、近红外、可见与紫外多个波段内的受激与发光的特异转换,这似乎在荧光或散射与近红外之间有一定的内涵关系,值得我们去探索,这样或许会更好地利用近红外光谱的分析作用和功能。/pp  目前,在我们的工作中,荧光散射与近红外的做法上是迥然不同的,但在我看来,它们彼此是内涵相通的。受神奇峰叠嶂的近红外光谱分析技术的鼓舞,我一直在寻求两者之间融合。为此这使我愿意乐此不疲的探窥其中的奥秘和精华。于是我将每一届研究生都分为两组两个方向,而在多组分体系的同时测定的方法推进演变中,致力寻求高灵敏度与特效选择性的结合,或许在近红外波段内建塑荧光、散射方法的运用是一个不错的选择 同样在生物大分子参与作用的体系中,多有近红外波段内的本源荧光,或许我们在这特定的波段范围内找到特效的区分方式,来仿生解决同时测定中较难的手性识别问题。因而我在申报第三项自然科学基金资助上表述了“探索在近红外波段内利用荧光、散射方法仿生检测生命体中的手性环境”的设想。事实上这几年要感谢国家自然科学基金委连续资助我们在这方面的探索工作。/pp strong 3、明确方向/strong/pp  实际上我们于2004年在长江师范学院建立起近红外光谱分析实验室,在市地两级政府和中央与地方共建项目资助下已逐步培育建设市级重点实验室。一直致力于近红外光谱、荧光、散射和化学发光等分子光谱分析,以及化学计量学方面的研究工作。经过多年的努力攀登,并与太极集团和涪陵乌江榨菜集团合作,形成高校与企业结合的产学研一条龙研究体系,组建一支研究服务地方充满活力的可持续发展的研究团队,这得到重庆市科委、市教委的大力支持,在2010年获批重庆市高校创新团队。团队在近红外光谱检测技术发展及应用的长期探索中,结合三峡库区和乌江流域资源丰富的地方特点,形成以下三个具有地域特色的研究方向:/pp  (1)以近红外光谱分析技术同时测定水环境中的多种监控指标/pp  利用近红外光谱技术具备多组分多指标同时检测、测定速度快、测试重现性好等优点开发水环境中多种监控指标的同时测定的研究。我们试验以近红外光谱分析技术结合多种分析手段开发了垃圾处理声渗滤液中多种组分如金属离子和有机多苯酚、酸类的快速监测。尤以近红外光谱分析技术建立同时测定垃圾渗滤液中的COD和BOD指标,经《理化检验.化学分册》、《JWARP》报道后得到国内外广泛的转录引用。这项工作在2010年得到重庆市政府科技进步三等奖的表彰。/pp  (2)以近红外光谱分析技术同时测定中成药中的多种活性成分/pp  在重庆市科委攻关项目的资助下,利用近红外光谱分析技术对各种天然药用植物进行品质和产地鉴定,以及对中成药的活性成分发展了快速检测。根据近红外光谱分析技术的特点,建立天然药用植物和中成药的多种活性成分与近红外光谱数据之间的数学关联模型,从而建立起其中多种组分的定性鉴别和定量测定的新方法。至今为止,我们已经建立了近红外光谱快速分析检测藿香正气液、黄芪精口服液、通天口服液等九种中成药口服液以及药丸、片剂的活性成分,对本地区盛产的黄莲、虎杖等二十多种地方天然药用植物进行品质和产地鉴定,同时开发集成了天然药用植物的近红外光谱谱图数据库。为进一步实现中药现代化的质量监控研究奠定了基础,并对中药化学动力学和药理学的研究提供科学依据。/pp  (3)以近红外光谱分析技术同时测定榨菜品质的多种成分/pp  创新团队协同太极集团、涪陵榨菜集团,利用近红外光谱分析技术对地方农副产品如涪陵榨菜和山地烤烟品质进行分析测定,通过实验采集榨菜和烤烟品质指标的近红外光谱图数据,建立榨菜品质指标与近红外光谱数据之间的关联模型,建立对榨菜中多种指标的定性鉴别和定量测定的新方法,并开发近红外光谱分析测定榨菜品质的简便快速、在线及无损检测的实用技术。对享有中国榨菜之乡涪陵的榨菜做了深入的研究,利用近红外光谱技术评价涪陵榨菜品质、同时测定了涪陵榨菜中果胶和总糖的含量、快速鉴别涪陵榨菜品牌的研究。/pp  strong4、工作成就/strong/pp  自团队被批准为重庆市高校创新团队以来,以《近红外光谱分析检测技术及其应用研究》的平台建设工作取得较大成果。主持完成了重庆市科委攻关项目《快速无损在线检测中成药活性成分的研究》(CSTC, 2010AC5170)和重庆市教委攻关项目《近红外光谱快速在线检测榨菜品质的研究》(KJ101303),以及在研其它省部级项目和地方合作项目十余项。近年来在国内外发表近红外领域专业论文三十余篇,曾在泰国(2009年14届国际近红外学会)和南非(2011年15届国际近红外光谱学会)两次国际学术会上交流论文。/pp  令人欣慰的是,我们在融合荧光、散射与近红外光谱分析技术推进多组分体系同时测定的研究中取得长足的进展,受近红外光谱“神奇峰叠嶂”的启发,我们自主研发了“同原射线计量分析法”,并申报发明专利《谱峰完全重叠的双组分混合物同时测定的光谱分析方法》,解决了教科书中谱峰完全重叠的双组分混合物不能同时测定的岐见,也使我们在“不经分离而同时测定手性对映体”的研究有重大突破。之后我们又相继申报了《近红外光谱法同时测定废水中的COD和BOD指标》、《近红外光谱法测定农副食品中的无机盐》、《一种增氧缓释肥的制备和应用》、《一种利用污水处理产生的淤泥生产肥料的方法》等十一项发明专利,现已获授权八项 自2009年以来曾三次获重庆市、区两级政府科技进步奖项 培养近红外方向的硕士生6名,博士生2名,这些学生毕业后都继续从事近红外研究工作。与此同时,与国内外同行广泛交流,2009年在泰国参与14届国际近红外光谱学会,2013年赴法国、2015年赴韩国参与两次国际学术会,并交流论文 国内每两年一届的近红外光谱学会都有大会交流文章,所带研究生的报展均获优秀奖。与此同时,创新团队也在发展壮大,近年来晋升高级职称多人。使团队切实形成了充满活力而具备可持续发展的研究队伍。/pp strong 5、研究展望/strong/pp  目前,创新团队将继续发展对三峡库区生态的各种环境指标、区域天然植物的药用成分和地方农副产品质地检测的研究工作,并致力于更深入的与太极集团、涪陵乌江榨菜集团合作,力争尽快把近红外在线检测推广应用到制药和农副产品加工的生产线上。同时拓展近红外光谱的研究工作:①加强基础研究,攻克近红外光谱分析理论上的局限。如近红外光谱与分子结构的关联,近红外光谱与其它光谱的联系,近红外光谱技术与其它分析技术的联用。这些研究工作的突破都有可能推进近红外光谱分析技术更加完美和更为广泛的应用。②加强应用推广,促进近红外光谱分析的实际应用。结合我们已在环境监测分析、中成药活性成分分析和榨菜品质分析上做了大量的前期研究工作。我们期待把近红外光谱分析的实用技术真正推广到实际生产线上,要解决建立一些实际分析模式,利用近红外光谱分析的优势,切实解决实际应用上的难题。③加强自主创新,开发和改进近红外光谱分析的硬软件。要加快推广近红外光谱分析应用,要发展普适的近红外光谱仪器和便携式分析仪器,以及对某些专门特殊的仪器的改进 建立适宜筛选各种算法的建模软件,建立普适的分析模型 研究改进适应各种分析对象的光谱采集手段。④近红外用于生命和生物科学的选择性分析,这是我的第三个自然科学基金的出发点。为探索生命体系中自然的手性匹配、手性降解和手性转化的选择性行为,及其自发的手性拆分和自聚集的手性复制的自然规律,以启迪人们对生命体系天然手性识别的新思维,这将破解手性均一化机制对生命进化的重要作用。为此本项目利用近红外波段内的吸收、荧光和散射光谱分析及其成像技术对生命体中的手性环境进行测量及其相关检测研究,建立近红外光谱检测生物大分子手性及其手性识别的新方法。前期研究已表明,近红外光谱分析技术适宜生物活性分析,结合多种光谱分析拓展技术手段的优势,可作为探究生命体中手性环境的特效工具,检测生命体中的手性环境及其机制效能,或将有利于人类进一步窥见生命的奥秘,揭示手性起源,也有助于开启手性分析应用的广阔前景。/pp  回顾与展望,结识近红外,人生平添翼。驾驭新技术,学研任翱翔。感谢近红外领域里的前辈和同仁,有你们结伴同行真好!/pp style="text-align: right "  杨季冬 重庆三峡学院环境与化学工程学院/pp style="text-align: right "二〇一七年三月三日 于重庆三峡学院 芳香居 成稿/ppbr//p
  • 【近红外的故事】梦开始的地方——我们的近红外之路
    p  strongspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "摘要:/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "  本篇介绍的是中国农业大学食品学院当年一群学习近红外光谱的青春学子的故事。如果没有国家“十五”和“十一五”重大科技攻关课题的支持,他们这些食品专业的学生,是很难会接触到近红外光谱技术的,更不会在那些痛苦并快乐的时光中,把近红外原理、仪器、软件、算法和应用从头到尾研究了一遍。虽然,他们中很多人,现从事的工作已离近红外渐行渐远,但学习、钻研近红外光谱技术的那些日日夜夜,却是他们走上科研工作之路的起点,也教会了他们许多科研之外的软技术。他们以此文来纪念那美好的青春,纪念那携手同行的友谊,纪念那不忘的师生情,献给梦开始的地方。/span/ppspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/da7a6cf5-1e6c-43b4-a326-b2595d7fc6b1.jpg" title="摘要配的图_副本.jpg"//pp  阿庆、大史、大洲、老董、阿屠我们五人,扛起了实验室近红外研究方向的大旗。阿庆,人称镇长,在密云某镇挂职过副镇长,我们的带头大师姐。大史,大师兄,人称“食品学院美男子”、“学院路高校舞王”,拿过北京市舞蹈金奖。老董,英语高手,留学之父俞敏洪弟子,在新东方娶了个媳妇,俞敏洪证的婚。大洲,超级学霸,该拿的奖学金都拿了。阿屠,人称秀才、军师,天文地理人文历史,无所不知。就是这样一群当时食品学院的风云人物,聚集到计网中心305那个小屋,在食品学院籍保平教授、信电学院孟超英教授的带领下,开始了长达五六年的硕博连读之路。/pp  从事近红外工作的同志们,开始接触近红外光谱技术的目的和诉求会各不相同。有些专门从事硬件研究的同志,致力于近红外仪器的实用、国产、便携 有些是研究化学计量学的,则致力于研究各种算法,以期让近红外技术能更精准、稳定的应用于实际分析检测中 更多的同志可能是在自己本身研究领域中想要解决某些快速检测的实际问题,于是走上了将近红外这种快速检测技术运用于自身行业,并不断应用推广的道路 而我们与近红外结缘,基本上是因为我们的导师承担国家“十五”重大攻关课题,于是我们这些基本没有任何近红外相关基础的食品专业的研究生们,开始走上了一条近红外光谱学习、研究之路。/pp  最开始接触近红外的那段时光,对我们来说实在是太痛苦了,以至于现在过了十多年回想起来,那种痛苦感还是那样的清晰。刚到实验室,传给我们的消息是,前面一个做成像的师兄,实验不顺,延期了,据说光谱比图像更难,这直接给了我们当头一棒。懵懵懂懂中,我们上了半学期课,天天捧着陆院士的黑宝书和严老师的红宝书,开始近红外技术的入门。陆院士的是那本《现代近红外光谱分析技术(第一版)》,严老师的是《近红外光谱分析基础与应用》,这两本书是我们当时进入近红外领域的超重量级学习工具,也是我们近红外知识的启蒙之书,那两本书被翻看了无数回,以至于到最后都不成形了(建议实验室永久保存,呵呵)。那个时候,对于基本没有任何近红外相关基础的、学习食品专业的我们来说,近红外就像是一个巨大的黑匣子,神秘的让人感觉无从下手。没有任何仪器分析背景的我们,手上也没有任何一台现成的近红外仪器,于是乎我们只能从书本中、从文献中、从展会中去学习近红外仪器的原理、各种不同检测仪器和检测附件的优劣及应用范围。没有任何化学计量学背景的我们,手上也没有任何一个现成的近红外分析软件,只能慢慢的摸索着学习化学计量学和多元统计分析,自己尝试从计算机编程零起点开始去写代码实现算法。然而这种“学了一会硬件,没任何进展 转头去学算法,又没任何进展 外加没有实践运用的突破”所带来的挫败感和无力感,深深打击着我们团队中的每一个人,让我们这个基本是以保送直博研究生组成的团队,心中那些小骄傲,早已荡然无存。/pp  现在回想起来,当时在那种对某种技术各个方面都一无所知的情况下,没有主次、没有重点的全面学习和研究的过程,的确是一件让人十分痛苦和备受摧残的事情,但没有如此痛苦的经历,也就没有后面不断突破时所带来的那份真心的快乐。就像俞敏洪老师说得那样:“在绝望中寻找希望,人生终将辉煌”。而当时让我们坚持下来的动力,是我们敬爱的导师籍保平教授、孟超英教授对我们不断的鼓励和引导,是我们大师姐勇扛大旗的魄力与勇气,是我们团队中每个人互相鼓励、互相帮助和互相学习。最开始,大史、老董、大洲组成“三剑客”,跑遍了农大的各个近红外实验室,跑到通州的卓立汉光、跑到望京的爱万提斯、跑到南四环的英贤公司、跑到国展的光谱检测技术展、跑到中国计量学院光学与激光计量科学研究所、跑到天津大学精密仪器学院,调研元器件、考察检测器、搭建实验台,在与天大精仪学院徐可欣教授、英贤仪器总经理姚建垣、爱万提斯总经理张志伟等这些业界大佬的交流中受益良多。老董英语好,擅长谈判,砍价专业户、气氛润滑剂,以至于后来去研究所工作时导师都觉得可惜了这块好料,应该去外企发挥。而我们的阿庆师姐,则围绕机器视觉技术,开始了一条全新的激光散射技术探索研究,并且在留学德国之前实现了该技术,到德国后成功完成了相关实验,发表了2篇SCI,授权了1项欧盟发明专利和1项中国发明专利,为后来师姐拿到国家自然科学基金打下了扎实基础。这一下提振了我们的信心,于是我们瞄准信号处理和应用中存在的问题,开始进行钻研,大史重点攻关神经网络、遗传算法,大洲攻关偏最小二乘回归、正交信号校正、小波变换和支持向量机,老董则继续构建光谱硬件系统(由于这份经历,后来令他得到了QUANTUM量子科学仪器的一份技术销售offer)。后来阿屠加入团队,“三剑客”变成“四大金刚”,他把异常样本等前处理和定性分析给打通了。通过大伙的齐心协力,在籍老师的鞭策敲打下,我们在追求近红外道路上执着的不断前行。籍老师还常说:你们是学生,你们不要怕犯错误,也不要怕向专家们请教低级的问题。孟老师则更像一位慈祥的母亲,在我们实验失败或遇到困难时,给我们心灵的安慰,缓解压力,让我们不断去向近红外领域的各个高点冲击,我们面前的困难一个个被攻破。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/dc2f48a7-24a6-4d4e-8e4f-004aee8549fd.jpg" title="2017-06-23_150333.jpg"//pp  慢慢的,近红外这个黑匣子变的不是那么神秘了,看到那些光谱曲线也不枯燥了、也能看出门道了,我们开始渐渐走进近红外光谱,尝到了收获的喜悦。我们搭建了基于AOTF和CCD的近红外光谱测量系统 我们不仅自己编程实现了各种常规光谱预处理算法和PLS算法,还研究和实现了小波变换、正交信号校正、遗传算法、人工神经网络和支持向量机等多种新型算法在近红外中的应用 我们开始尝试将近红外快速检测技术在食品领域进行应用,对苹果、芒果等固体食品,对苹果汁、牛奶、蜂蜜等液体食品,均进行了大量应用研究,研究不仅涉及到常规成分的定量检测,还涉及到微量成分富集检测、掺假判别、产地和品种判别等定性判别领域 我们研究建模范围和建模稳定性之间的关系,提出了食品等复杂样品来源领域的建模策略 由此,我们荣幸受邀参与了严衍禄教授从事近红外30多年的经验与思考大作《近红外光谱分析的原理、技术与应用》一书的出版工作,将我们在固体和液体食品近红外研究和应用过程中的体会,与广大近红外从业者分享,并参与介绍了近红外光谱分析的预判参数指标体系、梳理了近红外模型的性能评估体系。在学业上团结奋进、协同作战的同时,我们的三剑客、四大金刚还形成了业余婚庆工作室,互相操办了我们几个的婚礼。老董,婚礼总导演 阿庆、大史,学院派、青春派司仪 大洲,多媒体剪辑制作 阿屠,现场DJ师、灯光师 其他师弟师妹,礼仪和后勤服务。每一场婚礼,简约而不简单、平凡而不平淡 朴素却很温馨、低调却很幸福 虽然没有锣鼓喧天,但同样鞭炮齐鸣,虽然没有红旗招展,但也是人山人海,热闹非凡。在我们婚庆公司的打理下,一个个漂亮帅气的家属进入到305团队,成为实验室的一员,成为我们近红外科研道路上的精神后盾与后勤保障。/pp  《我和近红外的故事》给我们提供了一次宝贵的机会来回顾历史、回顾青春,在此我们要感谢这些将我们引上近红外道路的专家们,感谢中国农业大学严衍禄教授、韩东海教授、李民赞教授、韩鲁佳教授、王一鸣教授(排名不分先后)。感谢两位韩教授及天津大学徐可欣教授实验室的各个师兄师姐和同学们!/pp  特别要感谢严衍禄教授,严老师多次帮我们修改论文,对实验中遇到的问题给予耐心的指导,使我们顺利毕业。严老师对于近红外光谱研究事业的热爱、专注、执着与无私,深深感染着我们,在这个漂一般的年代,每次与严老师见面聊天,又能把我们拉回纯正的学术事业。/pp  也非常感激我们的导师籍保平、孟超英教授,在当年看着别的老师手把手教着学生设计实验、呼呼出SCI论文的时候,我们着实慌了神,也埋怨研究方向没选好,现在回过头来看,导师留给我们的,不是近红外知识本身,在我们中间,好几个人已经不搞近红外了,但导师教给我们的那种敢闯敢拼、自力更生、勤学好问、团结友爱、互帮互助的精神和能力,却在后来的职场中发挥了重大作用。/pp  在近红外各个领域不断收获的过程中,对我们更珍贵的是那份经历,我们慢慢学会了去发现问题、分析问题、解决问题(也是导师经常教导我们的“三个问题”),学会了如何去自主研究,学会在碰到困难时的那份坚持,学会了团队合作和互相学习。/pp  如今,距离在计网305实验室攻关的日子已经过去十多年了,阿庆后来学而优则仕,为官一任造福一方。大史则转战感官科学领域,把化学计量学与感官分析相结合,将智能感官搞得有声有色,已在国内具有了一定影响力。老董在做了几年实验研究后,通过澳洲访学(恰恰还是基于近红外光谱检测技术申请的公派留学)成功转向了国际教育领域,发挥着他的英语长项和沟通协调能力。大洲则在近红外的基础上,扩展了其他光谱、成像及信息化技术,在农业、食品、健康领域开展交叉研究,走学者之路。阿屠通过在发改委的锻炼,开始走产业咨询之路。后来,又有王右军、王林舸、陈红茜等师弟师妹加入到团队中来进一步拓展,实验室也从计网305搬到了信电新楼582,如今师弟师妹们也都走上了工作岗位。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/d8b87add-da65-45aa-a323-cb068e7ee921.jpg" title="结尾图_副本.jpg"//pp  近红外光谱分析,把我们几个从五湖四海,聚集到一起来战斗,让我们顺利拿到学位。近红外,是一份经历,对于我们是如此重要和难忘。近年来,在国内同行的持续努力下,我国近红外技术已开始走出实验室、走入应用、走进工厂,即将步入寻常百姓家。我们,依然关注着近红外的发展,关注着那里的朋友们。/pp  最后,再次感谢近红外,给了我们那些如此深刻的日夜,那些如此美好的青春,那些携手同行的友谊,那些忘不了的师生情,这是我们梦开始的地方。/pp style="text-align: right "  span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "庆兆珅,史波林,朱大洲,董一威,屠振华/span/pp style="text-align: right "span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "  2017年4月20日/span/p
  • 多向奔赴 近红外光谱拥抱智能化生产和生活 ——“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会成功召开
    仪器信息网讯 2023年9月6日,“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会于BCEIA2023同期(北京中国国际展览中心(顺义馆))成功召开。本届会议由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合举办,吸引150余位近红外行业的专家、用户、厂商等相关人员参加。 会议现场随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展,近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显,并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时,随着相关技术的进步以及应用的拓展,近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野,不断推进着智能化生活的发展方向。本次会议旨在展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展,共同探讨面临的问题以及解决方案。会议中,近红外光谱领域的专家及厂商代表分别围绕主题开展报告,分享了各自的研究进展及最新研发成果,让大家对近红外光谱在智能化生产与生活的作用和地位有了更深层次的认识。多向奔赴下,近红外光谱技术前景可期!中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高工报告题目:近红外光谱分析技术的发展现状与未来褚小立在报告中综述了近红外光谱分析技术的发展现状,以及在炼油工业、石化工业、可再生能源等多领域的应用进展。其展望道,便携现场应用和工业在线应用是现代光谱技术腾飞的坚强两翼;机器学习算法和人工智能算法是现代光谱技术腾飞的超强大脑;光谱数据库是现代光谱技术腾飞的动力源泉;快速、高效、安全、绿色是现代光谱技术腾飞的永久发动机。而对近红外技术而言,仪器微型化、标准化、算法的高效和维护方便、光谱数据库的扩充与共享,自感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的智能工厂、智慧农业等都将是未来发展的重要方向。奥谱天成(厦门)光电有限公司销售总监 张玉光报告题目:国产中短波红外光谱仪的研制及其应用奥谱天成以仪器生产国产化为目标,张玉光主要介绍了国产中短波近红外光谱仪器的研发与应用。报告首先对中短波近红外光谱仪的原理、内部构造与配置、性能指标等方面进行科普;然后,分别介绍了ATP8000、ATP8600、ATP8080、ATP8730、ATP7810、ATP7330等型号的产品及应用案例,并结合产品展现出奥谱天成对于仪器国产化的美好愿景。晨光生物科技集团股份有限责任公司质量主管 石文杰报告题目:近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用石文杰先以辣椒为例,详细介绍植物提取物的概念及提取步骤;接着,以晨光生物的工作内容为例,分享了近红外光谱技术在生产过程中的应用,如植物提取物的辨别、生产中的水份在线监测和提纯工艺的优化等;最后,其指出近红外技术在植物提取物领域中还将不断提升应用水平、提高性价比、提升智能化水平。天津中医药大学 李文龙副研究员报告题目:从过程分析技术到药物智能制造21世纪是智能制造的世纪,中药智能制造是未来必然的发展趋势。报告中,李文龙详细介绍了过程分析(PAT)技术及在中药生产领域的应用,并以痰热清注射液和复方阿胶为例说明PAT是中药智能制造的关键,近红外光谱技术在生产工艺过程中的具有重要应用价值。不过,李文龙也指出,中药过程分析和智能制造还处于初级阶段,需要做大量的基础性工作。中国农业大学 杨增玲教授报告题目:近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究杨增玲以自身科研经历为例,报告了近红外光谱技术在农业中的应用进展。报告中,杨增玲介绍了新型粪肥多养分同步光谱速测技术的原理及数据库、光谱库的构建,该技术手段与传统养分测试方法相比具有时间快、操作简便、准确率高、成本低等优点。此外,她还介绍了光谱速测技术的开发与应用,展现出光谱技术在农业科研领域的实际应用价值。中国农业大学 孙红教授报告题目:土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用孙红以感知、移动互联、云计算、大数据、智慧与智能为关键词,结合自己科研成果分享报告。报告介绍了近红外光谱和人工智能相结合在智慧农业发展中应用,并详细介绍了其课题组在作物信息感知关键技术与装备及土壤信息感知关键技术与装备方面开展的一系列工作以及取得的成果。仪器信息网 李亚辉报告结束后,论坛进入《近红外光谱实战宝典》新书发布会环节,各位编委共同为新书揭幕,并在现场进行了赠书活动。新书发布会之后,无锡迅杰光远科技有限公司还为参会代表安排了晚宴环节,给大家创造了再次交流的机会。各位代表就近红外光谱技术的进一步发展深入沟通,并建言献策。
  • 国产近红外技术应用现状解析——采访北京吉天仪器有限公司产品经理李德勇
    p style="text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif "2019年4月18日—19日,第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2019)在青岛盛大召开。期间,仪器信息网编辑采访到了北京吉天仪器有限公司产品经理李德勇,他为我们介绍了近红外光谱仪在国内粮油质检系统的应用现状、国内外近红外光谱仪的差别及吉天自主研发的近红外光谱仪的优势。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif "strongspan style="font-family: 宋体, SimSun font-size: 14px "详细内容请点击视频查看:/span/strong/span/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=DEAFA68261CFD8B59C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptpspan style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " /span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif "李德勇说,近红外技术在粮油质检系统的应用已经非常广泛,无论国家级的粮食科学研究院还是政府各县级单位,都有配备近红外设备。当然,近红外设备为广大一线的粮油加工厂也创造了很多效益。从整体需求来说,近红外设备这几年一直处于稳步增长的趋势。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif "据介绍,从市场体量来看,近红外设备主要以进口为主。进口设备大概占到四分之三的市场份额,而国产设备只有四分之一。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif "对于这样的现状,李德勇介绍了两方面的看法。他认为,“在行业的广度方面,国外近红外技术发展历史比较久,覆盖的行业也比较广泛。而国产近红外发展历史相对较短,目前还是集中在与粮食加工相关的行业,其他行业有应用但并不完善。不过单独从粮油加工角度来看,国产近红外设备虽然涉及不广泛,但使用程度与国外产品相比也基本平分秋色。在专业化程度方面,近红外技术正朝着一个非常专业的设备方面走,国外的厂商都在努力淡化近红外的概念,而国内厂商目前则还是围绕近红外的技术做。”/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif "吉天仪器在近红外产品的开发方面已经有将近二十年的历史,是国内近红外历史最悠久的企业之一。李德勇在谈到吉天仪器的近红外光谱仪的时候说,“吉天仪器的优势有两点,首先,我们有较长的时间积累,多年来,我们在近红外技术及产业化发展方面一直投入和开发;其次,我们的产品有较高的性价比,在仪器的指标、性能方面能够达到国外水平,这也满足了客户对国产仪器的期望。”/span/ppbr//p
  • 赛默飞世尔科技推出用于药品加工的全新近红外光谱仪
    Thermo Scientific TruProcessTM便携式分析仪提供快速、实时的混合和干燥分析中国,上海,2011年3月29日&mdash 全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技有限公司今日宣布推出全新Thermo Scientific TruProcess分析仪&mdash &mdash 适用于实时混合分析、干燥及其他过程分析技术(PAT)应用的近红外光谱仪。 The TruProcess&trade 分析仪具有台式系统久经验证的精确性,可轻松与现有生产过程相集成。此分析仪不仅可快速提供可靠的实时过程分析结果,还有助于提高产量,确保产品质量,降低生产成本。此外,该分析仪采用微电子机械系统(MEMS)技术,将传统的近红外光谱仪转化为生产线近红外传感器。 赛默飞世尔科技便携式光学分析业务部副总裁兼总经理Chris Petty 说道:&ldquo 制药厂希望在混合和干燥过程中直接对物料进行实时分析, 但是这种分析不能以牺牲质量或效率为代价。TruProcess 为制造商提供迅速可靠的在线过程分析工具。通过借助近红外光谱和微电子机械系统技术,这种分析仪在目前市场上提供最完整的过程可扩展性。&rdquo Truprocess体积小,重量轻,可以与绝大部分的的药品加工设备相连接。它具有集成的位置传感器和无线通信,可以在一秒钟内完成扫描,有能力监测高达25RPM转速的混合。该分析仪也可与Thermo Scientific Method Development 软件相兼容,适用于定性分析和包括干燥、混合和水分分析在内的定量应用。 欲了解关于TruProcess分析仪的更多信息,请访问www.thermoscientific.com/ahura, 或发邮件至ales.chemid@thermofisher.com。 Thermo Scientific Tru Process 近红外光谱仪 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近 110 亿美元,拥有员工约37000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌,我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合,为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐,帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战,无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。 欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com,或中文网站:www.thermo.com.cn,www.fishersci.com.cn。
  • 日程更新∣“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会
    随着人工智能、物联网、云技术、机器人、5G等先进技术的发展,近红外光谱技术在智能化生产方面的优势不断凸显,并在化工、制药等多个行业创造了客观的经济价值。同时,随着相关技术的进步以及应用的拓展,近红外光谱技术也正在逐渐走入大众视野,不断推进着智能化生活的发展方向。为了进一步展示近红外光谱在智能化生产和生活中的技术和应用进展,共同探讨面临的问题以及解决方案,中国仪器仪表学会近红外光谱分会、仪器信息网将于BCEIA2023同期(2023年9月6日,北京中国国际展览中心(顺义馆))联合举办“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛 ”。会议同期,还将举办《近红外光谱实战宝典》新书发布会,报名预约并到场参会人员均有机会获赠《近红外光谱实战宝典》新书一本!欢迎从事近红外光谱技术和应用研究的专家、用户、厂商,以及对近红外光谱感兴趣的人员到场参会。会议主题:近红外光谱拥抱智能化生产和生活主办方:近红外光谱分会、仪器信息网会议时间:2023年9月6日下午会议地址:北京中国国际展览中心(顺义馆)学术会议区W-102会议室会议日程:“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛日程安排主持人:北京化工大学 袁洪福教授时间报告人报告题目14:00-14:20褚小立(中石化石油化工科学研究院教授级高工)近红外光谱分析技术的发展现状与未来14:20-14:40刘鸿飞(奥谱天成(厦门)光电有限公司 总经理)国产中短波红外光谱仪的研制及其应用14:40-15:00石文杰(晨光生物科技集团股份有限责任公司 质量主管)近红外技术在植物提取物智能化生产中的应用15:00-15:20李文龙(天津中医药大学 副研究员)从过程分析技术到药物智能制造15:20-15:40杨增玲(中国农业大学教授)近红外光谱传感技术在绿色循环农业中的应用研究15:40-16:00孙红(中国农业大学教授)土壤-作物近红外传感器开发及智慧农业应用16:00-16:20《近红外光谱实战宝典》新书发布环节16:20-17:00讨论环节 会议联系人:叶老师,18211196128 赞助联系人:魏老师,13552834693中国仪器仪表学会近红外光谱分会仪器信息网2023年8月17日会议联系人:叶老师,18211196128赞助联系人:魏老师,13552834693预约报名请点击:http://mhvtajakfgn3848u.mikecrm.com/gFSQam5 扫码报名 中国仪器仪表学会近红外光谱分会仪器信息网2023年8月17日温馨提醒:“近红外光谱拥抱智能化生产和生活”主题论坛暨“近红外光谱实战宝典”新书发布会在BCEIA同期举办,参加该活动的各位老师还需要提前进行BCEIA预登记以顺利进入展会现场。预登记通道已开启,预登记即刻成为BCEIA VIP,并享有三重福利:1、会前免费获取专属胸牌及会议资料2、免费兑换午餐及饮用水3、京城20个网点的BCEIA班车免费乘坐马上扫描下方二维码预报名登记:或PC端点击链接预登记:http://t2.eainfor.com/T/p/103_5 或手机端点击链接预登记:http://t2.eainfor.com/T/w/103_5
  • 2021红外/近红外光谱新品盘点:做适合应用场景的分析仪器
    随着应用需求的拓展,红外/近红外光谱技术也在不断的发展。相较于高分辨率、成像等高性能指标,越来越多的仪器厂商将重点放在了实用上,从细节处着手,着重解决用户使用过程中的实际问题。据统计,申报仪器信息网2021年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计12台,其中红外光谱仪8台(含附件),近红外光谱仪4台。另外,还有7台基于红外/近红外光谱原理的专用化仪器。虽然红外光谱仪已经相对比较成熟,但是其发展却从未停滞。随着应用需求的变化,红外光谱仪近年来的发展也呈现多样化。各大厂商相继在操作的灵活性、便捷性、智能化及兼容性等多方面入手,提升仪器的性能和使用体验。2021年度,荧飒光学仪器(上海)有限公司推出多台红外光谱新品,包括,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20、双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S、移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus、傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T等。其中,研究型傅里叶变换红外光谱仪Foli20首次实现入光口/出光口多光路设计,光源和检测器自动切换,增加了科研的灵活性和扩展性。该产品全光谱的分辨率优于0.4cm-1,具备升级更高分辨率的能力;双样品腔傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-S实现积分球漫透射及常规透/反射测量于一体。仪器可测量不同弧度的样品,可兼容不同反射角测量附件,可配置室温检测器和/或低温电制冷、低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应;移动式傅里叶变换红外光谱仪Foli10 Plus主机和平板可智能化充电,可实现户外即开即用。该产品的集成智能化红外特征峰峰位识别功能及多组分连续差减功能,可实现混合物的快速搜索,并可更换各类测量附件,一键式卡扣锁紧,适合不同应用场景;傅里叶变换红外光谱仪 Foli10-R-T,采用双样品腔双通道设计,相互独立且等效使用,并可同时实现2种大型红外附件的测试,可同时配置室温检测器和低温液氮MCT检测器,双通道A/D采集自适应,实现最快60K扫描速度。此外,天津港东科技股份有限公司推出的傅里叶变换红外光谱仪FTIR-650S在多重防潮设计和抗电磁干扰设计方面也进行了创新,产品采用了更大容量干燥剂筒结构设计,更优异的干涉仪和探测器防潮设计,大幅降低更换干燥剂的频率,有效保护红外光谱仪的光学系统和探测系统。作为一类比较成熟的仪器分析方法,红外光谱已经得到了广泛的应用,特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。质量控制是中药评价的关键问题,而采用单一的化学成分分析方法无法适用于成分复杂的中药体系。应用现代仪器分析手段,建立于中药整体系统上的光谱量子指纹图谱技术是中药质量一致性评价的新方法,特别FTIR红外光谱测定快速,指纹特征性强,是开展中药原料药物和中成药质量控制的简单易行方法。天津市能谱科技有限公司推出的中药红外量子指纹一致性评价系统(LZ9000FTIR)通过FTIR红外光谱法原理,对中药红外光谱指纹进行分析测试。该产品把连续光谱量子指纹化,它能按照官能团量子指纹特征峰类型对化合物进行官能团分类的定性和定量分析,通过对其准确分析进行评价,可揭示数据背后的质量变异而作为中药的质控依据,为建立中药红外量子指纹图谱提供大量特征信息数据。随着FTIR光谱仪器技术的不断进步,红外附件也在不断发展,从而促使红外光谱技术得到更加广泛的应用。比如,天津市能谱科技有限公司的珠宝漫反射附件 IRA-51是一款设计独特的仓外大样品漫反射附件产品,测量平台位于仓外,大尺寸样品可直接置于样品台上,完全摆脱了珠宝尺寸大小的局限;Specac的Arrow系列一次性ATR单次反射附件采用最新的Si芯片技术,是一款可抛弃型ATR样品盘,其采用可回收聚丙烯制成,专门用于污染、腐蚀、胶黏、强酸碱性样品。一次使用一片,即插即用,用完即可抛弃。作为一类实用型的分析方法,近红外光谱仪器的创新也更多以更加适合应用场景为目的。仪器操作的简单便捷,让近红外光谱仪走入了更多的应用领域,得到越来越多不同类型用户的认可,而小型化的产品设计给在线及系统集成提供了更多的便利。2021年度,福斯分析仪器公司推出了近红外多功能品质分析仪NIRS DS3,产品采用全新设计的操作软件ISIscan Nova,可预约定时开机,定时自检。新的软件系统将实时监控光源使用情况,并在预期寿命结束前500小时给出提醒,而且光源连接使用全新设计,无需任何工具即可徒手更换,更快更简便。海洋光学亚洲公司也推出了两款近红外光谱仪,其中高灵敏度NIRQuest+近红外光谱仪采用增强光学台和孔径设计,改善光谱仪的响应,实现更低的检测极限。同时,由于灵敏度的提升,积分时间缩短,从而降低了检测时间,在流水线或流动液体样品检测时具有很大优势;Flame-NIR+ 近红外光谱仪无移动部件,坚固耐用,可用于严苛环境。产品的小尺寸非常适合集成在手持系统中,并且客户可以根据自己的应用自行更换狭缝,来调整光谱仪的通光量及分辨率。任何一类仪器都不可能“放之四海而皆准”,针对不同行业或领域开发的专用化仪器不仅可以针对性地解决问题,而且可以提高通用仪器的利用率,并在一定程度上支撑国家产业和科技的高质量发展,成为当前科学仪器的一个重要发展方向。从2021年度申报的红外/近红外光谱仪器新品来看,在气体和油品检测方面有多款新品推出。在气体检测方面,谱育科技的EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪将可见光成像+红外成像+化学成像三合一叠加显示。对比常规的可见成像+化学成像的图像显示,增加了红外成像的叠加显示。红外成像不仅可以在夜间提供视野支持,同时可利用红外热像显现检测区域内的高温污染云团、排口等,叠加显示于化学成像的图像上,可辅助研究污染气体云团的分布与扩散趋势。另外,产品采用了云台扫描与振镜扫描相结合的速扫描方式,提高扫描效率的同时,提升了检测区域的准确性;北京乐氏联创科技有限公司推出了9100FIR 傅里叶红外气体分析仪,这是一款便携式傅里叶变换红外气体分析仪,其采用PLS偏最小二乘法,高分辨率分析模式(1cm-1的分辨率),开放气体组分化学计量方法模型构建功能,适用于对各种排放气体进行现场在线分析,包括工业废气、锅炉烟气排放、焚烧炉排放,也可用于环境空气中无机气体、有机气体的快速应急检测;此外,常州亿通分析仪器制造有限公司也推出了红外一氧化碳气体分析仪(CO) ET-3015AF。在油品检测方面,深圳市德沃仪器有限公司推出了用于成品油检测的近红外光谱仪DW-NIR-PD。该仪器属于光栅扫描型,采用德州仪器的数字镜像整列微型近红外光谱仪InGaAs探测器。据悉,该产品收集了1000多份汽油和柴油的样品和数据,样品覆盖全国各地的大小炼油厂和检测机构的数据,并针对国内使用的油样自行开发近红外数据模型;此外上海昂林科学仪器股份有限公司推出了全自动便携式红外测油仪OL1025,山东格林凯瑞精密仪器有限公司推出了新款含油量检测红外分光测油仪GL-7100,分别在仪器的便携性和智能化方面进行了改进和创新。
  • 【我与近红外的故事】龚伟:我做的第一个近红外光谱项目
    p style="text-align: center " /pp style="text-align: center "img title="龚伟.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/8d7ce3d0-5690-4a84-be1d-4d7cb84a7fe1.jpg"//pp style="text-align: left "  1989年我已经在美国新泽西的医药大公司伟辉的R& D做研究员了, 而且是一次求职成功,没有拿到博士证书前就被公司录用了。这既是我喜欢的工作,工资也是学化学和化工专业的人中比较高的。因为我是一个人带着孩子去留学的,要供养自己的孩子,所以满心高兴,对这个研究工作是十分珍惜的,真是得心应手。/pp  1990 年初,我在新泽西结婚的先生所工作的美国的一个国际远洋航运公司,把他从美国纽约派到欧州的荷兰的鹿特丹,我只好默默放弃了我心爱的科研工作随着他到了荷兰。再一次来到另一个陌生的文化,再一次面对未知的语言和生活环境,还要再一次从头开始重新找工作。而我的先生按照他的西方文化,也不帮助我找工作。我的求职信发了 150多封,收到的回信的不到 10封,礼貌谢绝的就很好了,其中有的还用非常粗鲁的语言。举个例子,有个公司 的Human Resource Department告诉我荷兰不是美国,不接受本人找工作求职,只考虑有其他公司推荐的求职者,你是自己卖自己,不会有公司愿意录用你的等等,很难听的话。我当时的心情可想而知,只有亲身经历过的人才能体会到其中的艰辛和心酸, 真打算返回美国的伟辉公司去算了。/pp  几经波折,我被联合丽华总公司下属的化学公司国际联合凯玛公司试着录用做新项目的研发工作,试用时间是三个月,条件是如果没有成功就马上解雇。我的直接上司是Hans Gielen 博士。Dr. Gielen 是个在技术发展上具有战略眼光的R& D的主任,性格非常爽朗,敢说敢当,也是一个分析化学的博士。也许是我的运气不错,我们对质量管理的理念和分化技术发展的看法居然基本一致, 我很高兴。但是当Dr. Gielen告诉我他想让我做近红外的研发工作时, 我一口就拒绝了。我读博士时的教授Dr. Wayne Wentworth一直告诫我们,我们 是科学家,说话要有事实,不能信口开河。我虽然没有任何做近红外光谱的经验,但是分子光谱理论是学过的。我知道近红外光谱的图像中,没有明显的官能团的特征吸收峰,因此信息无法破绎,这一波段是没有实用价值的。/pp  Dr. Gielen告诉我,近年来有新发展。由于有人将化学计量学应用到近红外的光谱的解析中,美国科技界已经有科学家把近红外光谱用到农业产品分析上了。当年近红外光谱应用技术在世界上还刚刚起步,实用的商业化的近红外光谱仪也刚刚在欧州上市。各个联合丽华公司所属公司,包括总公司的R& D 研究院都没有人做近红外光谱的。/pp  Dr. Gielen说要我试一试, 看看在化工工业上能否用近红外光谱的做质量控制的分析。老实说我当时是非常怀疑的,认为成功的机率很小, 我也不可能在三个月里做出明显的成绩来的。抱着这份工作是以有当无来做的态度, 我接受了他的邀请。化学计量学是我读博士研究生时拿的Dr. Deming 教的一科新学科, 我学的还不错。但是如何用到近红外光谱上, 我一无所知。大概因为我喜换挑战性的项目,探索未知也是搞科学研究的人的义不容辞的责任,这 也有我的好奇心理的趋使吧!/pp  我本人对公司的要求也讲的很清楚,我需要两周时间到一所大学最好的图书馆去查阅有关近红外光谱的资料。一周时间在质量控制分析实验室学习和了解现有的分析方法。还要一周时间向工程师和工场的经理们了解公司的生产情况,原料来源,生产程序,主要产品。 最后一周想见见一些市场的销售人员,了解公司产品销售到什么地方,谁是我们的客户。我还要求允许我可以随时向有关同事请教,这就是要特权了。/pp  还没签合同就敢提条件的预备雇员一定很少见,Dr. Gielen惊奇的看着我,我反正也没啥可以失去的。我说要我做这个项目,就必需给我提供一些必要的条件,否则闭着眼睛就做项目肯定是要失败的,不是吗?/pp  Dr. Gielen愣了一会儿,二话没说就一口答应了我的条件。并在第二天就把荷兰著名的代尔伏特科技大学图书馆的借书证交给了我,并且还有一张容许我复印文章的许可证。我就按照我的计划, 在代尔伏特科技大学图书馆待了整整两个星期,结果找到 21 篇论文,多数是第一届近红外大会的论文, 有几篇是有关农产品检验的,有两篇有关石油裂解后中辛烷值的测定,没有一篇其他工业应用的文章。近红外仪器也还是在研发阶段,多数科研人员是自己造,自己用, 我并没有找到商业化的仪器生产商的资料。这就是我接触近红外光谱的开始。/pp  一个月里,Dr. Gielen预定的两台近红外光谱仪到了。一台是NIRsystem 65000, trans-reflectance module 另一台是Guidwave 260, liquid transmission module。为了使用新仪器,我和当年在NIRSystem 6500 (Foss 公司的前身) 仪器公司做销售后服务的资深工程师 Mr. Andre Van den Broeck (现任一个公司欧州地区总裁) 在实验室奋斗了三天三夜才打出了第一张肥皂样品的trans-reflectance 近红外的光谱图!/pp  也是我太尽职的原因吧,三个月试用期一到, 我就被联合凯玛公司正式聘用成为研发部门的项目经理,从此与近红外光谱应用结下了不了之缘。/pp style="text-align: center " /pp style="text-align: center "img title="合影.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/28594ee8-2b36-43f7-9a07-427eb74f3e8d.jpg"//pp  1991 年8 月22日,我有幸参加了在苏格兰的Aberdeen举行的世界第四届近红外光谱学术大会 (4th ICNIRS)。会议的主题是(Making light work) 我做为一个在近红外领域刚刚起步的晚辈,怀着崇敬的心情向Dr. Karl Norris汇报了我在油料化学工业上的近红外光谱的实际应用。请他看了我做的肥皂的近红外光谱图,说了我的分析和我的理解,请教了他几个chemometrics 里所用的图解,并与Dr. Karl Norris 合影留念(见照片)。 Karl当时非常耐心的听了我的说明,也很惊奇我能用刚刚上市的仪器 (NIRSystem 6500, 应用软件还没有出版) 打出光谱图, 并且用了Unscrrambler (Chemometrics ) 软件把结果给解读了。后来我才知道,第一个NIRSystem 6500仪器的使用软件是他亲自编写的,当时还没有写完!当时Dr. Karl Norris对我说, 能将近红外用于化工分析他还不太了解, 因为他的专业是农产品分析。他给我留下的印象非常深刻, 他很谦虚,是一个很愿意听取别人的见解,非常和蔼可亲和平易近人的科学家。在Dr. Karl Norris和他的同事工作的基础上,他那一辈近红外光谱应用的研究人员 当年做了很多开创性工作,他们当中我知道的有: Barnes, R.F. Moore, J. E. Wetzel, D. L. Griffiths, P. Davies, A.M.C. Murray. I. Weyer, L. Iwamoto, Mutsuo Gold H.S. Stark, Ed. StarK, Karen Siesler, H. W Batten, G.D. and Downey, Gerard. Brown, S. D. Buijs, H. Etc. 他们中有人至今还在继续为近红外事业做贡献。/pp style="text-align: right "龚伟 江苏大学 客座教授/pp /p
  • 近红外新产品与新技术一网打尽!这些优秀厂商聚齐了……
    为全力展示我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果,增进广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作,进一步促进我国近红外光谱事业的发展,由中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联合主办的全国第九届近红外光谱学术会议将于于2022年10月20~22日举办。本次会议为期3天,共计安排了80余位嘉宾现场分享最新的研究进展。值得一提的是,本次会议期间特别邀请了4位国际知名教授现场分享;同时安排了第四届“陆婉珍近红外光谱奖”颁奖仪式;并邀请“陆婉珍近红外光谱奖”以及“创和亿杯建模竞赛优胜奖”获得者进行现场报告。除此之外,本次会议还得到了珀金埃尔默、奥谱天成、瑞士万通、赛默飞、福斯、格致同德、星博科仪、绿萌科技、迅杰光远、海洋光学、荧飒光学、西派特等众多国内外知名仪器公司的赞助和支持。不少仪器公司也将请出自己的总经理、研发及应用专家现场分享,最新的产品及技术、行业发展趋势分析等,本次会议将“一网打尽”。报名参会》》》时间报告题目报告人10.209:30-9:50《全面靠“谱”分析——珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展》郁露珀金埃尔默资深产品专员10:30-10:50《国产中短波红外光纤光谱仪的研制及其应用》刘鸿飞奥谱天成博士后/总经理 14:40-15:00《近红外光谱分析的信息源和信息质量的重要性》周学秋赛默飞近红外产品经理、应用专家10.219:00-9:20《Rolling PCA for Blend Monitoring and Endpoint Detection》孙岚格致同德化学计量学专家11:45-12:05《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》罗旭东星博科仪总经理14:20-14:40《近红外光谱在化工行业的新应用分享》张闪闪瑞士万通中国产品经理 10.228:40-9:00《如何选择合适的近红外光纤光谱仪》晏彬彬海洋光学应用工程师14:40-15:00《近红外光谱分析技术在食品行业的应用》杨海龙福斯应用专家报告嘉宾摘录如下:郁露珀金埃尔默 资深产品专员《全面靠“谱”分析——珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展》 报名参会》》》郁露,2006年毕业于清华大学化学系,同年入职珀金埃尔默仪器公司从事分子光谱产品的技术支持工作,负责红外、紫外、荧光等产品的技术应用、方案开发和推广等。于2019年3月份加入食品部门专注于近红外产品的应用开发。本次报告,她将盘点珀金埃尔默近年产品,分享珀金埃尔默分子光谱产品应用进展。刘鸿飞奥谱天成(厦门)光电有限公司 博士后/总经理《国产中短波红外光纤光谱仪的研制及其应用》 报名参会》》》刘鸿飞,博士后、高级工程师,长期从事拉曼光谱仪的研制与应用工作,主持或参与多个国家级重大项目的的研制工作。本次报告将主要介绍在中短波红外光纤光谱仪的内部核心构造、关键性能参数、选型指南及其在相关领域的应用等,同时还将介绍奥谱天成公司在中短波红外光纤光谱仪的研制进展和产品系列。周学秋赛默飞世尔科技(中国)有限公司 近红外产品经理、应用专家《近红外光谱分析的信息源和信息质量的重要性》 报名参会》》》周学秋,2012年至今在赛默飞世尔科技(中国)有限公司担任傅里叶近红外光谱仪器产品经理和应用专家。本次报告报告介绍内容包括:物质组成的近红外振动和扰动信息及样品的物理状态信息在近红外光谱上的加载,近红外光谱信息的质量稳定性和代表性,构建近红外模型的参考数据信息质量,构建模型样品的代表性信息等方面,论述这些信息在近红外分析中的重要性,是构建稳健、可靠和适应性的近红外分析模型的重要基础。孙岚北京格致同德科技有限公司 Viavi 化学计量学专家《Rolling PCA for Blend Monitoring and Endpoint Detection》报名参会》》》孙岚,博士,MicroNIR团队的化学计量学专家,VIAVI Solutions建模项目的项目经理。她获得了普渡大学生物工程博士学位,在学术界和工业界拥有超过15年的振动光谱学经验。在质量源于设计(QbD)背景下,近红外(NIR)光谱是一种重要的过程分析技术(PAT)工具,非常适合监测和控制混合物的均匀性。定性和定量方法均可用于使用NIR监测混合物和检测终点。然而,这些方法存在一些挑战,为此VIAVI 开发了滚动主成分分析(Rolling-PCA)算法,以更可靠地监测和控制混合均匀性,并更准确地确定终点,而无需校准或历史数据。罗旭东广州星博科仪有限公司 总经理《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》报名参会》》》罗旭东,广州星博科仪有限公司创办人、总经理,毕业于武汉华中科技大学,多年从事光谱成像及其相关技术的应用和推广。本次报告旨在介绍高光谱技术原理及其在工业、农业等制造和生产领域的应用基础,及其发展前景。报告将重点汇报交流以下几个方面:1、光谱成像技术的原理及其实现方式;2、全息反射光栅分光技术的优点;3、机器视觉高光谱成像系统的工作原理、操作流程及其在工业应用方面的优势;4、高光谱实时分类技术在产品品质检测领域的相关应用。张闪闪瑞士万通中国 产品经理《近红外光谱在化工行业的新应用分享》报名参会》》》张闪闪,现任瑞士万通中国区近红外产品线产品主任。本次报告列举了瑞士万通近红外产品在化工行业多个新应用。在化工行业中,生产过程和产品的质量控制指标多种多样,传统的分析方法耗时、废试剂、重复性差等缺点。近红外技术具有快速、无损、绿色环保等特点,非常适合化工行业生产过程中QA和QC多个指标的快检分析,可以替代传统分析方法。晏彬彬海洋光学 应用工程师《如何选择合适的近红外光纤光谱仪》 报名参会》》》晏彬彬,海洋光学应用工程师,负责海洋光学光纤光谱仪及其解决方案的技术支持。本次报告将涵盖以下三个内容:1.海洋光学近红外产品介绍;2. 选择光纤光谱仪需要考虑哪些因素,如何挑选到最合适的光纤光谱仪;3. 近红外应用案例分享。杨海龙FOSS(北京)科贸有限公司 应用专家《近红外光谱分析技术在食品行业的应用》 报名参会》》》杨海龙,2014年毕业于山东大学,多年从事FOSS近红外产品线和傅里叶中红外产品线的应用研究和技术支持工作。传统的分析方法无法满足食品生产和质量检测中大规模、快速、无损检测的需求。近红外光谱分析技术作为快速、无损的检测技术目前已被广泛应用于食品质量和食品安全检测领域。FOSS多年致力于农业、食品领域的中红外和近红外技术产品的研发和应用开发工作,本次报告将介绍FOSS在食品安全和质量检测领域可以提供的解决方案和应用经验。报名参会》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icnir2022.html
  • 肖雪:要不,试试近红外?
    近红外光谱之路:从零基础、认识、到热爱  2008年7月8日,我很荣幸地进入了罗国安教授和王义明教授的研究团队。刚进入实验室,跟随博士后高荣、刘清飞等开展清开灵注射剂的二次开发研究,由师兄齐小城、师姐邓瑞琴等亲自指导,主要负责板蓝根部分的研究。由于自己才疏学浅,一切从零开始,系统的学习各种色谱仪、质谱仪等仪器操作,还跟随师兄师姐学习各种分析技术,其中就包括近红外光谱(NIR)技术--这是我第一次接触NIR。对我来说,打开了一扇全新的窗户,看到了一片全新的世界。刚刚开始,所以一无所知:啥玩意是近红外啊?近红外到底是干什么的呀?!特别感谢我的导师清华大学罗国安教授、王义明教授,他们拥有一个非常优秀的研究团队(图1),给我们提供了一个理想的研究平台,指引了一个崭新的研究方向。图1 罗国安教授研究团队  刚刚接触NIR,罗老师安排最紧要的,就是跟杨辉华教授系统学习NIR、自动化、化学计量学等相关知识。杨老师对NIR光谱的认识与理解及其见解,使我受益颇深,也使我逐渐认识到NIR的优势与特点。经过大约2个多月的强化补课,我算是摸到了NIR的门框。紧接着开展了一些有意义的实验室研究,比如国内外仪器的性能测试对比,实验室虚拟在线研究等。这些探索,开启了我对NIR的认识之门,使我慢慢地走向NIR研究之路。  接下来的两项工作,使我真正意识到NIR这项技术的便利性。项目初期,尽管团队进行了极为详尽的设计与周密安排,但在实施过程中仍然出现了各种各样的情况,经过向多位专家请教,联合自动化、光谱仪公司等单位共同攻关,最终实现了整套在线系统的顺利运行。  开展的项目之一,是吉林敖东延边药业股份有限公司与清华大学联合开展的,关于安神补脑液、血府逐瘀口服液两个品种的提取过程在线质量控制。其提取具有多个特点,如提取同时在两个车间进行,工艺分为水提与水蒸气蒸馏提取,两个品种均为大复方混提且两个车间投料处方有区别,工艺较复杂,色素沉积严重,等等。研究团队针对不同品种的特点,进行细致分析,筛查原因,确定解决思路,落实解决方案,协同敖东、申宜、英贤(聚光)等多家单位,最终完善了预处理设备、工艺现场改造、流通池清洁等多个环节的细节处理,并制定了相应的SOP,实现了提取过程的在线检测应用,并提供了生产状态、含量预判等多种功能。团队投入了大量的人力、时间扑倒这个项目上,记得有师兄说,“我一年300多天,至少有100天在敦化度过的,要是项目第一年就结婚,估计孩子现在都准备上幼儿园了”。冬季是我们常去敖东的时节,每天早上5点前起床,赶在5:30之前到达现场,开展一天的现场工作,往往一忙就到了下午5、6点以后了。车间内、露天温度一般在-20~40 oC游荡,剧烈的温度变化的确是真的酸爽,颇值得回味。夏季也是常去的,我们一般当成避暑,正好远离北京的热燥。图们江畔、六顶山腰的尼众道场-正觉寺,是个很好的休闲去处。同门们在北京习惯了晚睡,反而有些不适应略有时差的敦化生活。该项目于2011年7月顺利通过专家组验收,感谢陆婉珍院士、褚小立博士等各位近红外专家给与的大力支持!  另外一个完整参与的项目,是神威药业有限公司的“中药注射剂全面质量控制及在清开灵、舒血宁和参麦注射液中的应用”项目。整个项目涉及到3个品种,6味药材,多个工艺环节。开展了中药注射剂先进制剂工艺单元信息化集成研究,构建了中药注射剂全过程近红外在线监控系统,解决了仪器分析和指纹图谱质量控制滞后于生产的难题。本项目以产品中间体NIR、指纹图谱数据库为基础,以光谱-色谱软件关联性技术为依托,实施中药注射剂生产工艺实时监测与网络控制技术,实现了网络集成化的中药注射剂工艺过程控制与现场管理。本项目于2010年12月顺利通过国家发改委组织的专家验收,被国家发改委认定为“中药制剂先进工艺集成及生产过程自动控制高技术产业化示范工程”,并获得了2014年度国家科学技术进步奖二等奖。鉴于此,学会邀请罗教授在2014年全国第五届近红外光谱学术会议做大会报告。图2为罗教授、王教授参加2014年全国第五届近红外光谱学术会议  两个项目的成功实施,再加上之前团队的一个案例:“腰痛宁胶囊全过程多途径质量控制新技术及应用-近红外在线检测控制混合过程的均匀度研究”,显示出NIR技术作为一项快速检测技术的极大优势。慢慢地,我热爱上了这门技术,也逐渐主动深入地分析NIR技术的优势与劣势,思考如何使之更有效地服务于我们这个行业。或许可能,通过NIR技术的应用,我们可以使“传统的质量控制模式”转变为“在线质量分析与智能控制模式”,实现“传统中药工程基于工艺操作参数控制”转变为“现代中药生产基于产品质量控制”。  博士毕业后,加入到中山大学南沙研究院南药集成制造与过程控制技术研究中心,与团队同仁搭建了一条具有中试规模的中药生产线,并搭配了在线近红外检测系统,主要针对中药提取物、柱层析、浓缩等多个环节开展过程分析,取得了较为理想的应用效果。  2015年11月,调入广东药科大学中医药研究院(广东省代谢病中西医结合研究中心),专门从事与光学/光谱学相关的研究,特别是继续开展基于近红外光谱技术的中药生产过程智能控制系统研究。同时接触了很多基于近红外光谱技术的生物医药设备,激发了我更浓厚的研究兴趣,团队也已开展了基于光谱技术的医学临床检验等方面的研究。欢迎各位专家莅临指导!  自接触NIR以来,对这门技术,从零基础,到逐渐认识,再到现在的热爱。作为年轻后生,自己深感知识的匮乏,也迫切希望通过各种机会培训自己,不断向业内的各位专家学习,广泛的阅览与近红外光谱相关的各种书籍。特别推荐的是陆老师的《现代近红外光谱分析技术》,这是我近红外启蒙书!(当然,还有很多重要书刊,就不一一列举了。)求学期间直到现在,一直得到清华大学、南开大学、近红外光谱分会等单位和各位专家的指导,谢谢!也得到诸多分析仪器公司特别是近红外光谱仪公司的大力支持,使我在近红外这条路上走的越来越踏实。在做项目的过程中,认识了许许多多热衷于近红外的狂热分子们,与你们同行,真的是一件大大的幸事!希望与各位同道在学会领导的指领下,大踏步地走在近红外的阳光大道上。  特别感谢褚老师建立的微信群,在微信群认识了N多高手,学到了很多知识。另外还有鲁杰群主的QQ群(328264040),算是官方群吧,人员激增,大佬云集 还有“果品-西农”建立的QQ群(246287439),后果品兄将群主资格转让给了本人,希望本群继续壮大。  在日常的生活中,也一直在思考关于近红外的点点滴滴,总在思考,我们能够做些什么?!现在也正在承担着几个近红外光谱在线检测的应用研究,包括了制药行业的多个关键工艺节点。在近几年的摸索中,总是不自觉的把近红外技术纳入到各项研究过程中,总要试一下才安心。成则欣喜,不成则思。在研究过程中,也发现了许多好玩有趣的现象,在此就不一一介绍了。  在这儿有个小小的建议,能不能把内部通讯《近红外光谱通讯》,逐渐做成学术期刊,做成国内“科普+学术”型的《近红外光谱杂志》?  可能,自己把近红外当成了一项大杀器。有些时候,可能由于练功太猛,走火入魔了,面对别人其他技术上的咨询,我总是不经意间回应:“要不,试试近红外?”  (2016年5月3日于广州)  肖雪
  • 国产傅立叶变换近红外光谱仪如何做大做强
    pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  近年来,近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展,相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果,仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题,同时也以此献礼近红外分会成立10周年,并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状,我们特别邀请了北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司的田燕龙博士给大家分享其对国产近红外光谱技术及应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 200px height: 258px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1c932139-c24b-4e87-9134-e0a5cbe9c633.jpg" title="田燕龙博士.jpg" alt="田燕龙博士.jpg" width="200" height="258" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司 田燕龙博士/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong产品线布局始于国内首台傅立叶变换红外光谱仪/strong/span/pp strong 仪器信息网:请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史?/strong/pp  strong田燕龙博士:/strong上世纪80年代,傅立叶变换红外光谱仪的应用在国内刚刚起步,但国内却没有相关仪器的制造技术。为改变这一现状,在国家科委批准下北京第二光学仪器厂(现归属北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司,以下简称北分瑞利公司)于1987年从美国ANALECT公司引进了傅立叶变换红外光谱仪设计及制造技术,通过对引进技术的消化和吸收,于1993年7月27日成功开发了我国第一台傅立叶变换红外光谱仪——WQF-400型傅立叶变换红外光谱仪,填补了国内空白。/pp  随后北分瑞利公司在持续发展和提升傅立叶变换红外光谱仪技术的同时,开始拓展红外光谱仪器的应用范围,于1995年开始研发国内首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪(见图1),并于1999年通过专家鉴定,再次填补国内空白。/pp  WQF-400N自主设计了CaFsub2/sub分束器、PbS/InGaAs探测器组件,将国产傅立叶变换红外光谱仪的工作波段,由中红外(4000cmsup-1/sup-400cmsup-1/sup)扩展到近红外(10000cmsup-1/sup-3300cmsup-1/sup),代表了当时我国近红外仪器的最高水平。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/90302749-5731-4408-8db6-7fae22339989.jpg" title="WQF-400N.jpg" alt="WQF-400N.jpg" width="450" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1 我国首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪/strong/pp  为丰富近红外光谱仪器产品品类、满足用户多样化需求,在WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪之外,2004年北分瑞利公司自主设计开发了NIR-800型近红外光谱仪(见图2)。NIR-800主要工作波段在短波近红外(800nm-1000nm),和主要工作在长波近红外(1000nm-2500nm)的WQF-400N形成了很好的互补。NIR-800外接通用PC机,采用交叉C-T的单色器结构和CCD/PDA阵列探测器接收,具有无运动部件、可靠性好、价格较低、综合像差小、杂散光低等创新点。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 202px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/28b076f7-526c-4c66-84a8-b76d92f3b51f.jpg" title="NIR-800.jpg" alt="NIR-800.jpg" width="450" height="202" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"strong图2 NIR-800型的近红外光谱仪/strong/a/pp  2008年,北分瑞利公司又开发出了第二代傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-600N。WQF-600N,该仪器采用了摆式干涉仪结构,开发了适合新仪器的CaFsub2/sub分束器、攻克了动镜结构和快速摆动控制技术、高速高精度数据采集等关键技术,于2008年12月19日通过了北京市技术创新服务中心组织的专家鉴定。鉴定以后,WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪就替代了老款的WQF-400N型,成为北分瑞利公司近红外领域的主推产品(见图3)。这款产品在2008年及之后的一段时间内是唯一的一款国产傅立叶变换近红外光谱仪,在如今也是屈指可数的几款国产傅立叶变换近红外光谱仪之一,主要应用在大学及科研机构。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/25fb9cba-57d2-470b-a5d5-bb99218fd4f8.jpg" title="WQF-600N.jpg" alt="WQF-600N.jpg" width="450" height="337" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"图3 WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪/a/strong/pp  目前,北分瑞利公司正在研究基于新一代500平台的WQF-500N型傅立叶变换近红外光谱仪。500平台使用模块化的总体设计思路,采用密封型的角镜型式迈克尔逊干涉仪、高精度的24位A/D变换,快速稳定的动镜控制及数据采集与处理等技术,通过全新改版升级的MainFTOS Suite傅立叶红外光谱仪通用软件及先进的网口及无线通讯技术,在外观、软件、可靠性以及产品功能方面都实现了突破。/pp  strong仪器信息网:贵公司近红外光谱仪的应用情况?有哪些典型的应用案例?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong北分瑞利公司的近红外产品可应用于制药、农业、石油化工、食品、纺织品检测等领域。江苏大学陈斌课题组使用北分瑞利公司的傅立叶变换近红外产品,先后实现了如下应用:(1)使用近红外漫反射方法研究了甲硝唑的主要成分硝基羟乙唑,建立了近红外光谱与硝基羟乙唑含量之间的数学建模,实现了硝基羟乙唑的快速检测 (2)研究了应用近红外光谱分析技术检测纺织品中羊毛成分含量的一系列过程,实现了对纺织品中羊毛含量的检测 (3)以食用植物油中主要脂肪酸棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸为检测指标,通过对近红外光谱技术在定量检测中的几个关键问题的研究,实现了对食用油种类和掺伪的鉴别。/pp  strong仪器信息网:目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些?为什么看好该领域?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong食源性致病菌是引起食源性疾病的首要原因,全球每年发生高达1.5亿的腹泻病例中,有70%是由各种致病性微生物污染食品所引起,许多研究已经表明近红外光谱技术可以实现对食源性病菌的快速检测。目前,北分瑞利公司正在开展食源性病菌近红外检测技术和仪器的研究工作,相关解决方案正在开发当中。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong近红外光谱发展趋势:MEMS技术、定制化、掌上生活/strong/span/pp  strong仪器信息网:相较于光栅近红外,傅立叶变换近红外光谱的优势体现在哪里?目前的技术发展水平如何?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong和光栅近红外仪器相比,傅立叶变换近红外光谱仪器最大的优势体现在性能上,目前研究级的近红外光谱仪器基本都属于傅立叶变换型。首先,傅立叶变换近红外光谱仪器具有多路通过的特点,所有频率同时测量 其次,傅立叶变换近红外光谱仪器的光通量比光栅仪器大得多,因此具有更高的灵敏度和信噪比 最后,傅立叶变换近红外光谱仪器由于采用激光定位,波长的稳定性好,且光谱的分辨率高,使得这类仪器具有较好的波长准确性与重复性,仪器间的一致性好,更容易实现近红外模型传递。/pp  虽然傅立叶变换近红外光谱仪器较光栅近红外仪器具有更优异的性能,但是高性能也带来了高成本的问题,在近红外仪器市场份额上傅立叶变换近红外光谱仪器并没有表现出明显的竞争优势。目前傅立叶变换近红外光谱仪器的技术水平已经比较成熟,未来应该更多考虑如何降低成本。/pp  strong仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析,您认为目前有哪些先进的近红外光谱技术值得大家关注?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong随着光学器件、新材料、5G(6G)通讯、物联网、大数据、云计算等科技的迅速崛起,近红外光谱分析技术的面貌也必然焕然一新,与人类生活的联系将会更加密切。综合比较国内外先进仪器,在近期有如下发展趋势:/pp  (1)MEMS技术/pp  近年来,全球掀起了仪器微型化的开发热潮:台式机——便携式——手持式——掌上机——芯片机。其中,近红外光谱仪倍受关注,近红外光谱仪产品越做越小,其推动力就是微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)的大量使用。基于MEMS微光栅、MEMS微干涉仪等开发的新型近红外光谱仪,具有尺寸小、重量轻、功耗小等优点。2017年埃及Si-Ware在洛杉矶推出了单个芯片大小的MEMS近红外光谱仪——NeoSpectra Micro,该仪器检测范围为1100nm-2500nm,其外观尺寸为18× 18mm,厚度仅为4mm。/pp  (2)定制化/pp  近红外光谱技术快速无损、多性质同检的特点,使得其特别适合作为一种在线监测手段。很多企业在用到近红外技术时,往往具有自己独特的需求,需要单独设计在线产品。如西派特(北京)科技有限公司为山东广通蚕种有限公司开发的HF-C06蚕蛹雌雄高速鉴别与分选设备,基于蚕蛹雌雄在化学组成上的不同,以光波为媒介高速采集蚕蛹的化学特征信息,实现了蚕蛹性别的高速鉴别。/pp  (3)掌上生活/pp  随着近红外光谱仪的微小型化和成本的不断降低,原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品,会逐渐走进普通老百姓的生活,甚至人手一个,用于监测日常生活中的饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度,以及通过成分含量的摄入而实现个人健康管理。2017年1月,长虹在年国际消费电子展(CES)上发布全球首款分子识别手机--长虹H2。H2手机搭载了小型化高分辨率近红外光谱传感器,可对被测物体进行近红外吸收光谱的数据采集,并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理,得出定性、定量分析结果。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong国产与进口仪器差距犹在 市场快速增长毋庸置疑/strong/span/pp  strong仪器信息网:您认为目前国产近红外光谱仪与进口产品相比有哪些不足?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong一直以来,国产傅立叶变换红外光谱仪器产品就与国外同类产品存在一定差距。对于中红外,国产傅立叶变换红外光谱仪器产品与国外产品的差距主要体现在硬件水平上(如仪器的一致性、稳定性等),通过差异化竞争、降低价格等手段,国产仪器仍能获得一定的市场份额。但是在近红外领域,由于缺少成熟的模型数据库,使得国产仪器与国外产品的差距进一步拉大。/pp  模型往往需要针对不同的样品类型单独建立,而且数据库的建立也不是一劳永逸的,在实际应用中需要经常维护和扩充,需花费大量的人力和物力及持续的资金投入,而这恰恰是国产仪器厂商难以负担的。由于缺少模型数据库,使得国产傅立叶变换近红外光谱仪器在市场上竞争力很差,这又进一步打击了仪器厂商的积极性,从而造成了恶性循环。因此国产傅立叶变换近红外光谱仪器要想做大做强,在硬件提升的同时,必须从基础做起,通过积累逐渐建立起自己的大数据库,在为用户服务的同时也可以获得利润,形成良性循环。/pp  另外,相比别的光谱仪器,傅立叶变换近红外光谱仪器的专业性更强,销售人员专业能力不足是一个不可忽视的因素。进口仪器公司的销售人员往往也是应用工程师,具备售前制定方案、售中指导建立校正模型、售后负责模型维护和仪器维护的能力 而国内仪器公司的销售人员大多不是化学专业出身,与应用脱节,这些都制约着国产近红外仪器市场份额的扩大。/pp  strong仪器信息网:您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力?未来几年,近红外光谱的热点市场需求有哪些?由哪些方法标准或政策法规等所促进?/strong/ppstrong  田燕龙博士:/strong2017年11月,美通社根据Global Market Insights的一份市场报告发布新闻称近红外市场规模从2016开始到2024年将以年复合增长率6.1%的速度增长,并占据整个过程光谱行业(拉曼、红外、近红外)55%以上的份额。近期国际知名咨询公司QY Research公司出版了行业调研报告《全球近红外光谱(近红外(NIR)分析仪)市场规模、趋势和预测2019》,预测到2025年底全球近红外分析仪器市场将达到5.6亿美元,而且未来几年近红外分析仪器市场的最高增长率将会出现在亚太地区。/pp  就国内来说,近三年来许多近红外行业标准开始陆续制定和实施,涉及到了多个应用领域,包括茶叶品质检测(标准号DB34/T 2890-2017)、山羊绒净绒率检测(标准号DB15/T 1229-2017)、纺织品纤维定量分析(标准号FZ/T 01144-2018)、珍珠粉鉴别(标准号GB/T 34406-2017)、甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量测定(标准号GB/T 36691-2018)、固态速溶茶中主要成分测定(GHT1260-2019)、茶多酚制品中主要成分测定(征求意见稿已发布)、畜禽肉品质检测(计划编号20191050-T-326、20191054-T-326)、纺织纤维鉴别(申报号FZFFZT0832-2019)和中药混合均匀度与水分快速检测(团体标准已启动)等。/pp  总体来说,国内近红外光谱仪器市场在未来几年快速增长是毋庸置疑的,唯一不可预估的是在食品、质量监控、过程控制和化学品等不同行业最终规模化的大小。/p
  • 基于近红外原理测定食味值,大米食味计不断更新迭代
    食味计是日文汉字,国人从最初开始一直沿用至今,也就成为了中文专用术语。基于近红外原理的大米食味计是一款测量对象单一(糙米,精米)、检测项目固定(蛋白质、直链淀粉、水分、脂肪)、显示食味数值的专用仪器,在短波近红外波段范围内采集光谱。大米食味计的诞生与日本大米混合之后再销售的习惯有关。每年10月左右收获的新米很好吃,一旦过了第二年春天味道就差了。但有一种从初春开始就觉得既便宜又好吃的大米,这就是混合米。混合米虽然容易被认为是劣质商品,但它也是消费者和生产者为了享受美味的智慧。混合大米是为了激发大米的美味,与碾米技术一起可以说是大米销售商的秘诀。一方面抓住当地消费者的喜好,另一方面抓住大米产地的特点进行混合。大米混合的目的是:(1)稳定和提高食味,消除全年食味波动。(2)确保数量。因为优质米数量有限,所以要通过混合功能来确保口感好的大米供应数量。(3)应对大米供求情况。为了避免歉收时陷入大米不足的困境,需要将陈米混合进行销售。(4)满足消费者希望的价格。大米的销售价格主要与原料大米的价格有关,但也要根据混合大米的价格和口味来决定。大米食味的数值化能为大米混合提供更为科学的依据,由此食味计应运而生。因此食味计是一种快速鉴定大米品质的无损检测仪器。大米食味计的发展共分为三个阶段:(1)利用市售滤光片型仪器,采集粉碎后大米的长波段近红外反射光谱;(2)利用滤光片型食味计,采集整粒大米的短波段近红外透射光谱;(3)利用食味计,采集整粒大米的短波段近红外连续透射光谱。1986年,日本佐竹公司研发出了世界第一台大米食味计TB1A型(图1),当时的食味计主要用于两种情况。一是只要指定食味值,就能得到价格最便宜的混合米组合;二是一旦设定价格,可以选出食味值最高的大米混合。可有效地进行粮库管理。图1 第一台食味计第一台食味计内置德国Bran+luebbe公司的近红外仪器,先将精白米粉碎后测量近红外反射光谱,利用多元线性回归建模,预测直链淀粉、蛋白质、水分等成分的含量。C=F1log1+F2log2+……Fnlogn+F0C是成分含量,log1 ~ logn是各波长下的吸光度,F0 ~ Fn是上述权重系数。其次,前记各成分的多项式的食味用判断式代入各成分的值,算出食味值。食味判定公式主要内容为:K=(直链淀粉含量)1.0×(蛋白质含量)0.3×{15〔15-水分含量〕}0.75T=50000/K2K为食味关联值,T为食味值。T值越大越好[1]。由此得到的食味值和感官测试相关如图2所示。相关系数足以满足实际使用要求[2]。图2 感官评价与食味值的关系同期,还有另外两种原理推测食味值。一是依据大米的食味与镁、钾、氮的含量,二是依据蛋白质含量和碘呈色度程度[3]。不过,现在都是依据蛋白质、直链淀粉、脂肪、水分进行预测了。20世纪90年中期开发出对糙米和精米进行全粒测定的近红外透过型分析仪。当时有7家公司在市面上进行销售。透射型分析仪与反射型分析仪相比,采用了1100nm以下的短波长范围和低价格的硅检测器,因此分析仪的价格较低。佐竹制作所的CTA10A和CTA10B两种分析仪光源都是采用卤素灯,波长为600 ~ 1100nm,10个固定波长透过型分析仪,二极管是硅光电二极管[4]。20世纪90年代后期,估计有4000 ~ 5000台食味计应用到生产现场。后因食味值推测精度并不高,而且各制造商之间的食味计检测精度差异较大,逐渐被遗忘。还有,直链淀粉的检测精度低至0.8%∼1.2%,只能被视为参考值。另一方面,蛋白质全粒透过型检测精度为0.25%∼0.35 %,达到实用要求,作为筛选优质(低蛋白质)大米被广泛应用。水分的检测精度也在0.15%∼0.20%,与电阻式水分计毫不逊色,也被用在生产现场[5]。2010年1月,日本佐竹公司开始销售测量精度更高、轻量紧凑化的新型米粒食味计RLTA10A(图3)。历经24年的发展,食味计机型升至第四代,至今仍是主流产品。RLTA10A是机型RCTA11A的后继机种,继承了简单、快速测量功能等特点。新机型不论是在检测技术还是检测精度方面都得到了大幅提升。采用近红外透射连续波长方式,在提高测量精度的同时,实现了重量比以往机型减少20%、容积减少37%的轻量紧凑化。因为是大型彩色液晶触摸面板方式,所以操作方便,打印机内置。可以用U盘直接保存数据,还可以和佐竹公司的谷粒辨别器连接。图3 佐竹公司第四代食味计RLTA10A随着市场需求和技术的发展,1996年,佐竹公司又开发了世界首创米饭食味计(图4、5)。图4 米饭食味计图5 米饭食味计原理图该米饭食味计测量近红外光谱方法比较简单。利用两组滤光片3个波长采集反射光量(540nm,970nm)和透射光量(540nm,640nm)。好米和次米蒸出的米饭反射光有差异,用540nm的反射光观察米饭的外观。用540nm和970nm两种波长分析米饭水分差异。蒸好饭后1-2小时,540nm不论是在反射光模型还是在透射光模型中的相关系数均很高,但当蒸好饭后12∼24小时,透射光传感器的变化量往往是反射光变化量的几倍。选用640nm评价米饭变质程度,例如黄变或褐变[6]。米饭食味计共测量五项指标,具体如下:①外观。米饭的α化(糊化)程度越高,外观越闪亮。共分为10个等级,等级越高越好。②硬度。光学方法测定米粒中蛋白质含量的变化。共分为10个等级,等级越高越硬。③黏性。光学测量由直链淀粉含量变化决定的黏性。共分为10个等级,越高越有黏性。④平衡度。用粘性/硬度计算,倍数化。共分为10个等级,越高越好。⑤食味值。米饭美味度的综合评价。有光泽,越透明糊化的越好,判定为好的食味。100级评价。虽然早期在日本有多家公司生产大米食味计,时至今日主要就是佐竹公司和静冈制机公司。静冈制机公司紧随佐竹公司其后,于1989年开始销售大米食味计RA-6101,如图6所示。2016年,静冈制机公司又推出了最新一代高精度近红外食味分析仪SRE(图7),将大米食味计检测精度提高到了一个新高度。图6 静冈制机开发的第一台食味计 RA-6101图7 静冈制机食味计 SRE静冈制机对用户反映的检测精度原因进行了详细梳理,得出波长漂移占45%,温度干扰占28%,其它化学值误差占10%,其它占17%。发现波长如果发生1nm漂移,将导致0.63%的蛋白质检测误差,要想满足检测精度要求,必须把波长漂移误差控制在0.3nm以下。另外,通过统计分析找到一个与蛋白质相关性极高的特征波长,并对仪器采取控温措施,建模后蛋白质的检测精度高达SEP=0.11%,逼近化学值的检测误差。由此获得日本农林水产省和北海道设施协会的资质认定,并作为国际米食味品鉴大会唯一指定的检测设备,享誉国内外。食味计预测大米直链淀粉的精度未达标问题一直困扰着食味计的普及应用,为此,北海道生物系特定产业技术研究支援中心尝试利用近红外光谱分析制作直链含量预测模型及综合近红外光谱分析和可见光分析信息的二次建模,开发出直链淀粉含量预测标准误差(SEP)不到1%的非破坏性测量技术。利用近红外光谱分析(BR-5000、静冈制机)、可见光分析(ES-1000、静冈制机)、建模、评价按品种群制作。第一阶段,根据近红外光谱分析和参考分析值,PLS回归分析建立模型。第二阶段,近红外光谱分析的直链淀粉含量预测值(NIR)及蛋白质含量预测值(PC)、可见光分析的PP值(整粒比例、未成熟粒比例、粒长、粒宽)共6个项目为自变量进行多元回归分析建立了两个阶段的模型。对各个模型,进行直链淀粉含量预测精度的评价。其结果如图8所示,糙米的直链淀粉SEP=0.43%,精米是0.42%。满足了实际生产要求[7]。图8 大米直链淀粉二次建模(NIR+VIS)结果静冈制机即将在2024年1月中旬推出最新小型食味计TMX-1(图9),其技术特点是能计算出样本的最佳测量时间,能经常进行低噪声测量。因为得到了最佳光谱,所以信号噪声降低了,可以计算出更准确的测量值(图10)。从硬件和软件两方面好好地修正测量环境温度和样品温度引起的测量误差(图11)。测量值的校正可以通过基准样本自动进行。由于可以自动进行繁琐的偏差计算和调整,所以便于精度管理。也能降低多台导入时的机差[8]。图9 最新小型食味分析計「TMX-1」图10 新旧机型光谱示意图图11 新旧机型温度的影响示意图综观近红外仪器发展史,不论是通用仪器还是专用仪器,还没有一款仪器像食味计一样不断更新换代,足以证明食味计在大米加工应用的重要性和紧迫性。参考文献[1]佐竹专利:米の食味測定方法及び装置JPA 1987291546[2]保坂幸男:ポストハーべースト最新技術事情,農業機械学会誌第51巻 第2号[3]河野澄夫:近赤外分光分析法による非破壊品質評価,化学と生物 Vol.28, No.6,1990[4]川村周三,竹倉憲弘,伊藤和彦:近赤外透過型分析計による米の成分測定の精度とその改善,農業機械学会誌64(1): 120~126, 2002[5]夏賀元康・渡部美里・川端 匠・片平光彦:携帯型分析計による米の品質測定のための基礎研究,農業機械学会誌 75(6):393∼402,2013[6]三上隆司,柏村崇,土屋義信,西尾尚道:可視光および近赤外光 による米飯の官能値評価,日本食品科学工学会誌 第47巻 第10号2000年10月[7]川村周三(2018),第 34 回近赤外フォーラム(札幌市),近赤外分光と可視光を利用した米の自動品質検査システムの開発[8]静冈制机公司网页,https://www.shizuoka-seiki.co.jp/
  • 《畜禽肉品质检测 近红外法通则》颁布在即-LUMEX近红外光谱技术助力肉类品质检测
    国家标准计划《畜禽肉品质检测 近红外法通则》Livestock and poultry meat quality testing—general rules by near infrared spectroscopy method由TC516由全国屠宰加工标准化技术委员会归口上报及执行,主管部门为农业农村部。主要起草单位中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、中国农科院科学院农科院质量标准与检测技术研究所、中国农业科学院农产品加工研究所等。该标准规定了畜禽肉品质的近红外光谱检测法对仪器的要求和检测方案,该标准适用于畜禽肉品质的定性、定量检测,检测项目包括但不限于:畜禽肉种类判别、营养组分(蛋白质、水分、脂肪)等。目前该标准正在征求意见中,等待进一步出台实施。采用传统对畜禽肉中的蛋白质、水分、脂肪等营养组分检测,耗时长,需要使用大量的化学试剂,有污染,受条件限制,同时测定的样本量有限。而近红外技术(Near Infrared)是近些年国际上出现的一种迅速发展的技术,可应用于肉品领域实现快速无损检测。美国农业农村部已批准近红外仪器应用于畜禽肉品质的在线检测,国际AOAC标准中已有启用近红外技术,同时测定肉和肉制品中的水分、蛋白质、脂肪,而且实现了模型平台的资源共享。而此项标准采用近红外方法对肉类营养品质无损检测的行业标准,对于肉类中重要的营养指标和组分检测无损测定提供的有效的检测监控技术依据。随着肉类产业的快速发展,肉类加工者和生产者面临许多挑战,需要准确,可靠和快速的分析手段和技术以便控制原材料,预制产品并确保最终产品的质量。LUMEX傅立叶近红外肉品分析仪,只需对脂肪,蛋白质和水分进行一次通用校准即可使用所各类肉类样品。此外可依据用户实际需求,针对香肠,肉干等肉制品定制化制定建标模型,如盐分、灰、碳水化合物、胶原蛋白、卡拉胶、大豆、小麦粉、淀粉等含量。我国作为一个肉类的生产大国和消费大国,对肉类的需求已从数量型向质量型转变。但在我国畜禽肉生产加工行业普遍存在加工模糊化现象,缺乏营养品质数据支撑、缺乏肉类分级数据支撑。由此造成消费经验化所致过量生产和消费,以及优质不优价,产品优劣混杂,致使市场竞争力低下等问题。消费者在对肉类食品需求量不断增加的同时,更加关注肉类产品的品质与安全。《畜禽肉品质检测 近红外法通则》这项新标准的颁布,为畜禽肉生产加工行业提供了迫切需要新的检测技术,能够快速准确判断畜禽肉类品质,推动企业的质量控制模式。
  • 探秘:近红外光谱技术如何判别果实成熟度?
    近红外技术的诞生在水果产业技术方面产生两大效益。一是技术的升级换代。例如,以往是破坏性检测水果糖度,而现在实现了无损检测。二是填补空白。例如,以前没有任何一项技术可以无损检测树上果实的糖度,现在却已实现。近红外技术判别果实成熟度是以往判别方法和技术的升级,此类研究本应与以往技术进行关联论述,但很少有人论及近红外的检测指标与以往方法和技术之间的关系,本文试图回答这个问题。这篇文章有两个关键词:果实成熟度和近红外技术。第一个关键词果实成熟度。不知从何时开始,果实的成熟期被划分为 3类:可采成熟期、食用成熟期和生理成熟期。特别是生理成熟期被认为是水果内部种子已充分成熟,此时的果肉已经开始腐烂变质,不宜食用[1,2]。本人的认知与之相反,应该先是生理成熟期而非最后。例如,洋梨系列,先是生理成熟并采摘,放置十天半月后方能食用。鉴于目前有关果实成熟度的描述和解释以及定义尚未统一的现状,本人认为从发育-成熟-后熟-催熟方面的描述更加科学,故介绍如下。所谓成熟(maturation),是指果实发育成原本的大小,成分充实,处于收获状态,即食或通过催熟等方式后食用。成熟的果实仍然挂在树上,会进一步后熟(ripening),加速着色和果肉软化,变成全熟(fullripe)状态。另外,收获成熟的果实后,果实会继续进一步成熟,也就是催熟(postharvest ripening),再变成适熟(eating ripe),迎来食用时期[3],如图1所示。图1 果实发育不同阶段示意图之所以讨论这个问题是因为成熟度决定着采收期,也就是生理成熟程度。果实种类不同采收期和采收方式也不同。例如,无花果只能成熟一个采收一个,而苹果可以成熟一个采收一个,也可以一次性采收。前者是边判断树上单个苹果成熟度边收获的方法,主要用于高品质或附加值高的早熟、中熟品种的收获。而后者则是在一个时期内集中收获,如“富士”等晚熟品种就用这个方法[4]。过去,果实一个个采收,或集中收获后进行成熟度分级只能凭借目视判别,常用果实色卡与果实表皮颜色和底色等表观现象进行对比。当然,还有经验法。果实成熟度的本质是果实内部成分不断发生着生化和质构的变化,评价指标因果实而异,如(表1)。众所周知,近红外技术依据上述表1部分指标可以实现挂在树上的每个果实成熟度的判别,也可在线逐一检测每个果实的成熟度。由此涉及到第二个关键词,近红外技术。有关近红外技术判别果实成熟度的论文很多,绝大多数都是把评价指标与近红外光谱直接关联进行建模分析,并未与现有评价体系进行呼应。近红外技术在判别果实成熟度方面是替代以往经验法或色卡比对法,是技术升级换代,并非填补空白。经过本人的努力,只检索到山根崇嘉[5]和阪本大輔[6]的论文中,总结归纳了果皮叶绿素与淀粉指数(starch index)、果皮底色(ground color)之间存在着相关关系,证明可以通过近红外技术检测果皮叶绿素含量判别果实成熟度的内涵。特此简述如下。山根等人利用近红外专用检测仪(おいし果,千代田電子工業(株))检测水果内部品质,针对丰水、幸水和秋月梨三种日系梨采集果实650~740 nm 的漫反射光谱,PLS建模得到果皮叶绿素预测值与实测值高度相关的结论,如图2所示。图2 果皮叶绿素含量实测值与计算值的关系(2016年产)(左图) 图3 用2017年“幸水”模型,验证2016年各品种叶绿素含量(右图)同时,作者还进行了叶绿素含量实测值和果皮底色之间的相关分析,如图4所示,并得出4个关系式。混合(粗实线) y = 0.0383 (x - 11.8825)2+ 0.4274 (r2 = 0.944)幸水(实线) y = 0.0364 (x - 12.2582)2+ 0.2770 (r2 = 0.937)丰水(短虚线) y = 0.0369 (x - 11.8198)2+ 0.5599 (r2 = 0.953)秋月(长虚线) y = 0.0345 (x - 13.1957)2 - 0.0587 (r2 = 0.949)图4 叶绿素含量实测值与果皮底色关系由此可知,通过近红外技术检测日系梨果皮叶绿素含量就能替代现有果实色卡比对方法,实现无损判别梨果实的成熟度。除了上述两个关键词之外,特别值得一提的是果皮叶绿素的实测方法。叶绿素提取的方法很多,主要包括二甲基亚矾(DMSO)法、丙酮乙醇水混合液法、丙酮乙醇混合液法、创性传感检测法和无损预测法等,这些方法各有优势,且主要集中在叶片上。对梨果皮中的叶绿素的提取与含量测定已有相关报道,但研究结果中果皮的色素含量有较大差异,且不稳定[7]。尤其是日系梨果皮表面被软木层(cork layer)所覆盖,必须去除软木层露出果皮方能取样测量果皮叶绿素。山根等人根据Porra(1989)的方法测定叶绿素含量[8]。首先对拟采样部位的软木层用透明胶带稍用力按压后再撕下来,以此反复至完全去除,就不会损伤露出表面。采样部位的果皮(已除去软木层)用陶瓷刀(CP-99,京瓷(株))将果皮剥至一定厚度(1.7 ~ 1.8 mm),制成直径12mm的圆片果皮备用。然后在圆片果皮中央切出一处刀口,浸泡在1mL的N,N二甲基甲酰胺中,放置在约4°C的阴暗处24小时,提取。从提取液中取出果皮后,用5000 g进行3分钟的离心分离(CF15RX,(株)日立制作所),用分光光度计(Bio spect -1600,(株)岛津制作所)测量澄清液646. 8nm,663.8 nm,以及没有叶绿素吸光的750.0 nm的吸光度作为悬浊度基线,来求得含量。叶绿素含量计算公式:叶绿素(a+b)含量(μgmL-1) = 17.67 (A646.8 - A750.0) + 7.12 (A663.8 - A750.0)A:表示各波长的吸光度。除去软木层后,为了防止果皮褐变,需要进行一系列尽可能快的操作,同时,为了防止叶绿素的光分解,将提取液放入遮光箱,一直保管到测量结束。要想获得准确的近红外模型预测值,不但要注重光谱采集、预处理以及建模方法,还应同等重视实测值的正确获取,因为近红外的预测值精度永远不会超过实测值的精度。阪本等人针对6种苹果也进行了与山根等人研究思路非常类似的实验。不同的是评价指标,苹果除了果皮底色以外,还增加了淀粉指数。这里只以大家熟悉的富士苹果为例进行介绍和说明。由图5可知,富士苹果叶绿素的实测值与预测值相关系数高达r2=0.967。叶绿素实测值与果皮底色和淀粉指数均呈曲线相关(图7,8)。同样,该实验说明通过近红外技术检测苹果果皮叶绿素含量可以替代现有经验法、果实色卡比对法、淀粉指数法,实现树上和在线无损检测判别果实的成熟度。图5 富士苹果果皮叶绿素实测值与预测值之间的关系(2018年)图6 用2018年“北郎”模型预测2019年富士苹果的实测值与预测值的关系图7 富士苹果叶绿素实测值与果皮底色之间的关系图8 富士苹果实测叶绿素值与淀粉指数的关系综上所述,近红外技术检测所用的指标也许直接或间接与果实成熟度相关,该指标若能与以往方法或技术涉及的指标具有相关性,则可证明近红外技术可用于果实成熟度的判别。本文内容纯属个人思考和观点,受水平和能力所限,尚存诸多未尽事宜,仅供参考。参考文献:[1]孙梦梦,鞠皓,姜洪喆,等。水果成熟度无损检测技术研究进展[J].食品与发酵工业,2023,49(17):354-362[2]黎丽莎等:近红外无损检测技术在水果成熟度判别中的应用研究,华东交通大学学报,Vol.38 No.6Dec.,2021[3]果樹園芸学の基礎/伴野潔/山田寿/平智 [4]石井雅樹:果実の収穫適期定量判定アプリの開発,http://www.tohoku-hightech.jp/file/seminar/kouen3.pdf石井雅樹:果実の収穫適期定量判定アプリの開発,http://www.tohoku-hightech.jp/file/seminar/kouen3.pdf[5]山根崇嘉等,ニホンナシにおける果皮のクロロフィル含量の非破壊計測,園学研.18 (3):253–258.2019[6]阪本大輔等,リンゴにおける果皮のクロロフィル含量の非破壊計測,園学研.20 (1):73–78.2021[7]吴悦菊等,梨果皮色素含量的测定方法研究,中国农学通报 2023,39(28):119-125[8]Porra, R. J., W. A. Thompson and P. E. Kriedemann. 1989. Determination of accurate extinction coefficients and simul taneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with for different solvents: verification of concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy.Biochim. Biophys. Acta 975: 384–394.(文章来源:中国农业大学 韩东海教授)
  • 陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析
    陈皮药材如何用近红外快速鉴别分析陈皮作为传统中药,其药用历史悠久。以陈皮为主药的二陈汤、苏子降气汤、六君子汤、平胃散等经典名方在历代本草中都有记述。而如今药典中记载的陈皮主要来源于部分芸香科植物的干燥成熟果皮,具有理气健脾,燥湿化痰的功效。根据品种与产地来划分,目前市售陈皮主要分为广陈皮、陈皮与杂陈皮三类,广陈皮主要来源于茶枝柑,陈皮则是来源于大红袍、福橘及温州蜜柑的栽培变种,而来自杂柑类、宽皮橘类、橙柚及柠檬等果皮混杂陈皮入药的情况,市场称之为杂陈皮。杂陈皮与陈皮药材价格差异也十分悬殊,因此市场也出现相应商品混杂入药的现象,导致陈皮药材基源复杂,药材品质难以保证。成都中医药大学刘友平课题组创新性地采用近红外光谱分析技术对陈皮药材的品种识别和黄酮类成分的检测展开研究。1品种识别选取广陈皮 17 批,川陈皮 8 批,在 60 ℃ 烘箱中干燥后粉碎,过 80 目筛,取 8g 样品粉末放置样品杯中扫描近红外光谱,扫描范围 10000cm-1 – 4000cm-1,分辨率 8cm-1,扫描次数 64 次,每个样品重复装样后扫描 3 次。▲ 陈皮药材近红外光谱图采用聚类分析的算法对不同预处理方法、建模波段和潜变量进行考察,根据综合评价指标 Q 值的大小选出最优结果,前 3 个最好模型参数如下表所示。序号预处理方法建模波段潜变量数Q1SNV, db110000-7800, 6600-5400, 4800-440060.90692db1, ncl10000-7404,7144-500030.88743mf10000-400070.8836采用最佳参数建立的模型,从潜变量的立体得分图可以清楚看出两类陈皮药材在空间上相互独立,并用 12 批未参与建模的陈皮药材进行外部验证,仅有 1 批样品被误判,说明模型可以准确地识别广陈皮和川陈皮。▲ 陈皮药材前三潜变量得分空间分布图2含量分析目前针对陈皮药材中化学成分主要集中在挥发油、黄酮类和生物碱成分,而黄酮类又是一类比较重要的有效化学成分,具体还可细分为芸香柚皮苷、橙皮苷、川陈皮素和橘皮素。通过高效液相色谱法分析不同栽培品种陈皮药材种所含的 4 种黄酮类成分可以发现除芸香柚皮苷外,其余 3 种黄酮类成分在不同品种的药材种含量差异明显,且仅有川陈皮、广陈皮以及杂陈皮中的椪柑符合药典对陈皮药材的含量标准。因此仅对三种含量有明显差异的黄酮类成分进行近红外光谱分析,取 69 批不同来源的陈皮样品采集近红外光谱,参数设置与品种鉴别时类似,取样减少至 5g,仪器扫描次数改为 32 次,其余参数保持不变。▲ 陈皮药材近红外光谱图分别考察了不同的光谱预处理方式、建模波段以及潜变量对三种的影响,此外还剔除了对建模影响较大的样品,最终选取的的模型效果如下。▲ 橙皮苷模型预测散点图▲ 川陈皮素模型预测散点图▲ 橘皮素模型预测散点图最终三种黄酮成分模型对独立验证集样品预测的均方根误差分别为 0.284,0.054 和 0.014。与传统分析方法 HPLC 相比,近红外分析操作简便,快速无损,结果准确,且能够多组分同时测量,这对陈皮药材的质量控制及在线监测等方面,都有极高的应用价值。3相关仪器▲ NIRFlex N-500研究中所采用的近红外光谱仪就是来自步琦的 NIRFlex N-500,针对医药研发、生产质控等不同环节都能提供可靠的解决方案。 1偏振干涉仪NIRFlex N-500 独特的偏振干涉仪设计,相比经典傅里叶近红外光谱仪,在简化光路空间的同时,极大地提升了设备的抗震能力,更能通过实验室、生产车间、仓库等多种复杂测量环境的考验。 2模块化NIRFlex N-500 模块化的设计,4 种测量池以及多达近 20 种的测量附件,能够满足几乎所有的测量场景。更换快捷方便,一台机器就能完成多样品形态的测量分析工作。 3双灯源NIRFlex N-500 贴心的双灯源设计,一旦主灯能量降低到阈值之下,就自动切换至副灯,不会造成分析间断而影响生产效率。 4校准标准物NIRFlex N-500 内置校准标准物,搭配功能全面且强大的软件套件,保证数据安全,满足 GMP 及 21 CFR Part 11 的要求,为制药行业提供安全稳定的分析手段。有关更多详细信息,请与我们联系。4参考文献闫珂巍,. 基于近红外光谱技术快速定性鉴别广陈皮模型的建立[J]. 中草药, 2015, 46(20): 3096-3099.李旻. 不同栽培品质陈皮药材品质等同性研究[D]. 成都中医药大学, 2017.
  • 近红外光谱技术在石油化工领域的应用
    p  上世纪80年代以来,随着新方法(化学计量学)、新材料(光纤等)、新器件(检测器等)和新技术(计算机)的发展和出现,近红外光谱技术从光谱分析队列中吊车尾的位置迎头赶上,崭露头角。如今经过几十年的发展,结合现代化学计量学方法的近红外光谱技术,已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的分析手段之一,在农产品、食品、医药、石化等领域均得到了广泛应用。本文以炼油原料(原油)及石油化工产品为例,介绍近红外光谱在石油化工领域中的应用。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  1. 何为石化产业/strong/span/pp  石化是石油化学工业的简称,具体是指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的整个加工工业,其中也包含了原料开采的过程,即石油开采业、石油炼制业、石油化工业三大块。/pp  石油化工加工工业主要包含炼油和化工品生产两大板块。炼油主要是以石油和天然气为原料,生产各类燃料油、化工原料等产品,主要包括石脑油、汽油、煤油、柴油、沥青、焦炭、润滑油、液化石油气等等 化工品生产主要指以部分炼油产品为原料,首先通过化学加工来生产以三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)为代表的基本化工原料,进而以这些基本化工原料生产多种有机化工原料及合成材料的过程。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 397px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c1ce16f0-ea11-4737-a4fb-0ff64b82f410.jpg" title="01.jpg" alt="01.jpg" width="500" height="397" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong石油炼制示意图(图片源于网络)/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  2. 近红外光谱在石油分析化学中的角色/strong/span/pp  石油和天然气主体为碳氢化合物,各类石化产品的主体组成物质也均为碳氢化合物,外加少量含氧、含氮、含硫等元素的化合物,然而石化产品种类繁多且分子结构千变万化,因此石油分析化学的目标就是获得石油化学组成和结构信息。石油分析测试是炼油科技与生产的眼睛,也是衡量一个国家炼油技术发展水平的主要标志之一。自上世纪90年代以来,纵观石油分析科学与技术的发展,可以看出其大致是沿着两条主线展开的:一条主线是在原有的油品族组成和结构族组成分析基础上,通过当代更为先进的分离和检测方法,对油品的化学组成进行更为详细的表征,即油品的分子水平表征技术,其主要目的是为开发分子炼油新技术提供理论和数据支持,以求索研发变革性的炼油新技术 另一条主线则是采用新的分析手段,快速甚至实时在线测定炼油工业过程各种物料的关键物化性质,即现代工业过程分析技术,其主要目的是为先进过程控制和优化技术提供更快、更全面的分析数据,从而实现炼油装置的平稳、优化运行。/pp  分子光谱分析方法对于石化产品有机物结构非常敏感,中红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱及核磁共振谱结合化学计量学在油品分析中均有较多的应用,但综合仪器稳定性、信号抗干扰能力、进样技术、工业应用成熟度等方面来看,对油品(包括原油、汽油、柴油和润滑油等)及化工品的快速和在线分析,近红外光谱是最实用、最适合工业过程控制的手段。在线近红外光谱已广泛应用于炼油领域,从原油调合、原油加工(原油蒸馏、催化裂化、催化重整和烷基化等)到成品油(汽油、柴油)调合等整个生产环节,可为实时控制和优化系统提供原料、中间产物和最终产品的物化性质,为装置的平稳操作和优化生产提供准确的分析数据,在化工品生产领域同样得到广泛应用,该技术已成为衡量现代炼化企业技术水平的一个重要标志。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 479px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34f819e5-89f0-4ce7-a327-5714e36c7c91.jpg" title="02.jpg" alt="02.jpg" width="500" height="479" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong近红外在炼油厂生产过程中的应用环节(黑点表示)及部分可分析的性质/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  3. 化学计量学与石油分析/strong/span/pp  化学计量学起源于上世纪70年代,在上世纪80、90年代得到长足发展和应用。化学计量学利用数学、统计学和计算机等方法和手段对化学测量数据进行处理和解析,以最大限度获取有关物质的成分、结构及其他相关信息。石油组成极其复杂,需要多种近现代分析方法的量测数据进行表征,而将这些仪器的量测数据高效快速地转化为有用的特征信息,就得依靠各种化学计量学方法。/pp  化学计量学内涵丰富,其内容几乎涵盖了化学量测的整个过程,在石油分析中,主要涉及的内容包括多元分辨、多元校正和模式识别。其中多元分辨算法主要用于处理色质联用、全二维色谱等方法得出的多维数据,近红外光谱是二维分析方法,利用的化学计量学方法以多元校正和模式识为主。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 273px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34fd2736-185f-4150-98c9-54831f8b5e5c.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="500" height="273" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong用于石油分析的常见化学计量学方法/strong/pp  尽管用于石油分析的化学计量学方法很多,但绝大多数处于研究探索阶段,实际应用其实不多。对于模式识别,不同类型样品,其最佳识别算法可能会不同,以汽油为例,有研究用九种算法对不同炼厂汽油近红外光谱进行分类,结果发现K-邻近算法(KNN)、概率神经网络(PNN)、支持向量机(SVM)三个算法分类效率最高,其他如线性判别分析(LDA)、SIMCA等算法则效果一般。/pp  对于多元校正,偏最小二乘(PLS)是使用得最广泛的算法,某些非线性严重的性质也会用到人工神经网络(ANN)建模。以汽油性质预测为例,很多文献研究比对了包括PLS、ANN、多元线性回归(MCR)、支持向量机回归(SVR)在内的多种算法,最后综合模型准确性、稳健性来看,PLS往往是最优选择。当然也有例外,原油分析由于其特殊性,传统建模方法无法适用,因此国内外都针对原油的近红外光谱分析开发了独特算法。/ppstrong span style="color: rgb(255, 0, 0) " 4. 近红外对原油及石油产品的分析应用/span/strong/ppstrong  4.1 原油/strong/pp  原油性质差异巨大,从开采、贸易、流通到最后的加工,各环节均需要对相关的原油性质进行评价,而现存的ASTM原油评价方法需要较长的分析时间及较大的工作量,在很多场合不能满足分析时效性,原油快评技术便应运而生,而近红外光谱技术由于测量方便、成本低、可用于现场或在线分析等优势成为首选。/pp  目前通过近红外光谱结合化学计量学方法,可直接建立原油基本性质模型,主要包含密度、残炭、酸值、硫含量、氮含量、蜡含量、胶质含量、沥青质含量、实沸点蒸馏曲线(TBP)等性质。但原油评价不仅需要测定原油的基本性质,还需要测定原油各馏分油的物化性质,分析项目近百种,采用传统的多元校正方法逐个建立校正模型非常困难。上世纪90年代,出现了采用拓扑学原理建立的基于模式识别的近红外光谱油品分析技术,后来发展到利用该技术结合原油详细评价数据库,关联出原油评价所需的详评数据。该近红外光谱原油快速详评技术于近10年引进到国内,目前包括大连石化和金陵石化等多家炼厂都购买了该技术,用于原油调合及蒸馏工艺中。/pp  2012年,我国石油化工科学研究院(RIPP)基于国内外有代表性的500余种原油,建立了拥有自主知识产权的原油近红外光谱数据库,基于库光谱识别和拟合专利技术,开发了原油快评系统,近年来该系统不断完善,申请专利20余件,同样实现了原油各馏分详评数据的关联,形成了国产化的全套原油快速详评技术,预测准确性在传统分析方法的再现性要求之内,可在原油贸易、原油调合以及原油加工等方面发挥重要作用/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/282e4ad4-60c0-48cd-b060-828f0c51fc0e.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="500" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strongRIPP原油快速评价技术流程示意图/strong/pp  鉴于原油色深、粘稠等特性,近红外原油快评技术绝大部分为离线分析技术,法国TOPNIR公司的原油快评成套技术在国外有在线应用案例,国内石科院和南京富岛公司合作也具备原油在线快评的实施能力。目前国内还没有在线原油快评的实际应用,近期为配合智能炼厂建设,某些炼厂正进行常减压装置的实时优化(RTO)改造,RTO需要实时掌握进料性质,可能会引进原油在线快评技术。/ppstrong  4.2 石脑油/strong/pp  石脑油由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得,其主要成分是含5到11个碳原子的链烷烃、环烷烃或芳烃。石脑油是管式炉裂解制取乙烯、丙烯,催化重整生产高辛烷值汽油组分以及制取苯、甲苯和二甲苯的重要原料 也可以用于生产溶剂油或直接作为汽油产品的调合组分。/pp  炼厂对石脑油采取“宜油则油,宜烯则烯,宜芳则芳”的利用原则,而每种利用方式对石脑油有不同的质量技术指标要求,其中石脑油的PIONA族组成(直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃)无论对哪种利用方式来说都是十分重要的指标。近红外光谱技术实现了石脑油PIONA族组成的在线快速分析,可为先进控制及优化系统提供物料的实时组成数据,且数据准确性和传统色谱分析方法基本相当。除PIONA族组成数据外,近红外还可分析石脑油密度、馏程、碳数分布、芳烃潜收率等性质,准确性满足工艺需求。理论上近红外光谱也可以测定更详细的基于碳数分布的PIONA组成,如C8直链烷烃、C9芳烃等等,但石脑油组成复杂,各碳数下不同类型化合物含量分布很不均匀,某些组分含量较低,需要采用一些专用的方法才能得到满意的预测结果。/pp style="text-align: center " span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 研究报道利用近红外光谱和PLS建模预测石脑油详细烃族组成(部分)信息的精度,RMSEP和r2为模型验证集平均偏差及决定系数,Repro和r2max为实验室标准方法(色谱)重复性及决定系数/span/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 390px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1080fb76-a551-426d-8dd9-27f631113239.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="600" height="390" border="0" vspace="0"//pp  英国石油公司(BP)最早将近红外光谱用于乙烯裂解装置原料石脑油的PIONA组成在线分析,燕山石化乙烯裂解装置于2007年首次采用了国产在线近红外光谱技术,如今国内多家炼厂乙烯或重整装置上都拥有近红外在线监测系统,用来实时监测石脑油原料或对应产品的物性参数。除了将近红外光谱技术用于蒸汽裂解和催化重整装置进料的在线外,为合理利用石脑油资源,一些石化公司如韩国SK还建有石脑油优化自动调合装置,该装置将在线近红外光谱技术用于调合组分和产品的PIONA组成、密度和馏程的分析,为优化石脑油调合实时提供数据,产生了可观的经济效益。/ppstrong  4.3 汽油、喷气燃料、柴油/strong/pp  汽油、喷气燃料(航空煤油)、柴油是使用最广泛的三种石油燃料产品,三者主要依靠馏程(碳数)区分,从轻到重依次为汽煤柴油,有部分重叠。/ppstrong  4.3.1 汽油/strong/pp  汽油是最常见的用量最大的轻质石油产品,主要成分为C4至C12的复杂烃类混合物。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、焦化等炼油过程都产生汽油组分,但从这些装置直接生产的汽油组分,不单独作为发动机燃料,而是将其按一定比例调配,辅以添加剂,如以前的甲基叔丁基醚(MTBE)、如今普遍添加的乙醇组分等,调合成满足一定质量规格要求的商品汽油。/pp  辛烷值是汽油最重要的质量指标,用于表征汽油的抗爆性,其分为研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON),车用汽油牌号是按研究法辛烷值等级划分的,主要有92、95、98号,标号越高,抗爆性越好。传统辛烷值测定方法速度慢、成本高、所需试样量大(约400mL),而且不适合在线分析。辛烷值与化合物结构密切相关,早在1989年美国就有人利用近红外光谱结合偏最小二乘方法建立了汽油辛烷值快速测定方法,从而掀起了近红外光谱在油品分析方面的研究和应用热潮,至今近红外光谱测定汽油辛烷值仍旧是石化领域研究最广泛和深入的测试项目之一,目前成品汽油辛烷值近红外光谱分析方法SEP在0.35辛烷值单位左右。/pp  除辛烷值外,近红外光谱还可分析汽油密度、馏程、烯烃含量、芳烃含量、苯含量、氧含量、雷氏蒸气压等性质,其分析准确性满足各项汽油生产工艺以及调合工艺的需求。如今新建炼厂基本都使用管道自动调合工艺来进行汽油调合,原来使用罐调合方式的炼厂也慢慢在升级改造为管道调合方式,该方式对调合物料和产品的实时性质监测有较高的需求,在线近红外分析仪可实时、准确地为调合优化控制系统提供各种汽油组分和产品的多种关键物性。调合优化控制系统利用各种汽油组分之间的调合效应,实时优化计算出调合组分之间的相对比例,保证调合后的汽油产品满足质量规格要求,并使调合成本和质量过剩降低到最小。以在线近红外为主要特征的汽油优化调合系统最早于上世纪90年代在国际上出现,同时期我国兰炼、大连石化等炼厂对该技术进行了引进。至2005年,完全由我国自主知识产权建成的含在线近红外分析系统的汽油优化调合系统在中石化广州分公司正式投产运行,当年就带来了上千万人民币的效益。目前新建炼厂如中科炼化、盛虹石化等均含有汽油管道调合建设项目,荆门石化、天津石化、山东汇丰石化等企业也正在进行或已完成对原有汽油调合系统的升级改造,以上项目全部采用了在线近红外分析系统。该系统运行方式一般是将调合前的各路组分汽油和调合后的成品汽油引入快速回路,经预处理后进入流通池进行光谱分析,最后返回原管线或进入回收罐,也有直接将探头插入管线无预处理直接测量的方式,目前主流还是引出式检测。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/87440863-26c1-4a20-aa5a-b92b08875055.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="500" height="295" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong汽油调合在线近红外分析系统示意图/strong/pp  在汽油调合过程中,近红外光谱不仅可用来实时分析组分油和成品油性质,还可用于调合配方的快速设计。研究表明,利用各组分油近红外光谱按一定比例计算出的成品油近红外光谱,和用光谱仪采集的由同种组分油按相同比例调合出的实际成品油的近红外光谱,二者相似度很高,经同一模型预测出的辛烷值也很接近,证明利用组分油近红外光谱和辛烷值数据,通过计算机辅助设计调合比例,指导生产目标辛烷值成品汽油是可行的。该技术目前仍处于研究阶段,一旦用于实际,可帮助炼厂生产调度人员方便快捷的设计调合配方,最大化提高调合效益,该技术对原油、石脑油等物料的调合同样适用。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 264px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b2b7b119-6dc7-4c9c-a9b2-583dbe41b7a4.jpg" title="07.jpg" alt="07.jpg" width="600" height="264" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究报道的基于近红外光谱的汽油辛烷值模拟器,可通过组分油近红外光谱计算出调合配方及成品油近红外光谱,计算得到的光谱和根据该配方调合的成品油实际近红外光谱一致性较好,两幅光谱预测出的辛烷值也相近/span/ppstrong  4.3.2 喷气燃料/strong/pp  喷气发动机燃料,又称航空涡轮燃料,是一种轻质石油产品,为透明液体,由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调合而成。喷气燃料分宽馏分型(沸点范围约60~280℃)和煤油型(沸点范围约150~315℃)两大类,广泛用于各种喷气式飞机。我国喷气燃料分为5个牌号,其中3号喷气燃料是现行最常用的航空燃料。/pp  冰点和芳烃含量是3号喷气燃料的重要质量控制指标,近红外光谱可对其快速测定,预测冰点SEP约为1.5℃,预测芳烃含量SEP约为1.5%,此外近红外光谱还可快速测定喷气燃料烯烃含量、密度、馏程、闪点、粘度等性质 。为实现战场环境下对军用燃料的快速质量鉴定,美国从90年代初就开始尝试用近红外光谱方法对包括喷气燃料在内的军用油品进行快速分析。几年后我国石科院、总后油料所等多家单位也陆续开展相关研究工作,针对我国的军用喷气燃料建立了近红外光谱快速分析方法。/ppstrong  4.3.3 柴油/strong/pp  柴油分为轻柴油和重柴油,我们常说的车用柴油为轻柴油,按凝点分级,有5号、0号、—10号、—20号、—35号和—50号六个牌号,主要由直馏柴油、催化柴油及焦化柴油等调合组分经必要的加氢处理后按一定比例调配而成,主要包含10到24个碳原子的各族烃类化合物。/pp  和辛烷值类似,十六烷值是表征柴油性能的重要指标,用来衡量燃料在压燃式发动机中的发火性能,其传统测定方法也存在和传统辛烷值测定方法同样的问题,而十六烷值也和化合物结构密切相关,上世纪90年代初国际上就出现了近红外光谱技术快速测定柴油十六烷值的应用,随后几年我国也开始了该技术的研究与应用。现行质量规范对柴油组成尤其是芳烃成分含量作了严格要求,近红外光谱也可用于柴油详细族组成的快速分析,可预测链烷烃、一环烷烃、二环烷烃、三环烷烃、总环烷烃、烷基苯、茚满、茚类、总单环芳烃、萘、萘类、苊烯类、总双环芳烃、总多环芳烃和总芳烃的含量。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 451px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/484d4eee-581a-4209-8d4a-31bd99422cf4.jpg" title="08.jpg" alt="08.jpg" width="600" height="451" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong石科院开发的柴油族组成近红外分析模型/strong/pp  除了十六烷值和组成分析外,近红外光谱还可较为准确地分析柴油密度、折光指数、碳含量、氢含量、馏程、闪点、凝点和冷滤点等性质。随着烃类分子碳数及烃链长度的增加,近红外光谱对于结构变化的敏感度逐渐降低,因此分子量更大的柴油在某些和结构变化密切相关的性质分析准确性上要略逊于汽油,如馏程和十六烷值(相对于辛烷值)。柴油的闪点、凝点、冷滤点等物理性质与近红外光谱呈非线性响应,利用非线性校正方法如人工神经网络(ANN)得到的模型效果往往要优于常用的偏最小二乘(PLS)方法。柴油生产过程中一些性质如十六烷值、倾点、凝点等,会通过添加改进剂来改善,且添加量较低,往往在近红外光谱中无响应,因此,近红外光谱只能预测添加改进剂前的性质结果。在线近红外光谱同样可用于柴油调合中,由于柴油调合组分相对简单,且装置普及程度不如汽油调合,因此国内外柴油在线分析应用案例远少于汽油调合。/ppstrong  4.4 替代燃料/strong/pp  为缓解我国石油资源匮乏和需求之间的矛盾,实现我国长期可持续的经济发展和环境保护,需要发展内燃机替代清洁燃料以部分取代石油基燃料即汽油和柴油。替代燃料主要分为三大类,其中醇、醚、酯类等含氧燃料(主要包括甲醇、乙醇、二甲醚以及由植物油制取的生物柴油、生物航煤)为第一大类,但因热值相对低等原因往往和石油基燃料混兑,形成乙醇汽油、混合柴油等燃料。大量试验研究和成功实践都证明,乙醇作为汽车的代用燃料是完全可行的。目前,乙醇作为燃料应用在汽油机上的技术已经相当成熟,我国也正在全国范围内大力推行乙醇汽油,乙醇添加比例一般为10%。生物混合柴油在世界范围内使用量正逐步增加,在美国、法国、巴西等国家应用较广泛,添加比例为5%-20%,国内目前应用不多。/pp  近红外光谱可用于发酵生产燃料乙醇、酯化反应生产生物柴油的工艺过程。以生物柴油为例,生产生物柴油的原料种类很多,包括植物油(草本植物油、木本植物油、水生植物油)、动物油(猪油、牛油、羊油、鱼油等)和工业、餐饮废油(动植物油或脂肪酸)等。不同油脂原料生产的生物柴油在理化性质方面差异很大,决定生物柴油产品使用性能的指标有化学组成含量(脂肪酸甲酯、脂肪酸、甘油酯等)、运动粘度、酸值、碘值、闪点、冷滤点、十六烷值等等,近红外光谱可快速测定这些指标,有利于生物柴油生产过程的质量控制。/pp  乙醇、生物柴油等替代燃料各方面性能均和石油基燃料有差异,其渗入含量对于混合燃料的理化性能如热值、发动机腐蚀性、辛烷值、十六烷值等有显著影响,必须保持适当比例。因此,对于混合油品中替代燃料含量的准确分析具有重要意义。色谱和光谱技术都可满足分析需求,利用近红外光谱测定乙醇汽油中乙醇及甲醇含量或混合柴油中生物柴油含量的研究及应用有很多,研究报道乙醇和甲醇含量预测SEP能到0.3%,生物柴油含量预测SEP能到0.15%左右。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 261px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2382843e-7cd2-4f1f-ba33-d40718be105e.jpg" title="09.png" alt="09.png" width="600" height="261" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "为适应现场快速检测,某研究利用改装的便携近红外光谱仪和多元线性回归-连续投影算法(MLR-SPA)测定混合柴油中生物柴油含量,a.通过反射挡板改为透反射模式,b.通过USB光源改为透射模式,c.按b图模式改装后采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.22%),d.台式近红外光谱仪采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.13%)/span/ppstrong  4.5 重油/strong/pp  重油通常是指原油经蒸馏提取柴油段以上馏分后剩下的残余物,碳数更高,分子量更大,具有颜色深,粘度大等特点,具体包括润滑油基础油、渣油、沥青等。/pp  如今国家对润滑油产品质量要求不断提升,导致高品质润滑油基础油的需求增加,高品质基础油的生产工艺复杂,生产过程中需要及时获取VGO、加氢尾油和加氢基础油的组成、倾点和黏度指数分析数据,以指导工艺参数的调整,保证生产合格率。石科院在利用近红外光谱快速分析基础油原料与产物方面做了大量工作,通过优化近红外光谱的谱图采集条件,选择合适的化学计量学方法并优化分析模型,开发了基于近红外光谱预测VGO、加氢尾油和基础油性质和组成的成套分析技术,准确性满足标准方法规定的再现性要求 特别针对粘度指数和倾点这类和本身化学组成存在严重非线性关系的性质,开发了全新的数据校正方法,显著提高了预测准确性,目前粘度指数和倾点的预测准确性分别为2个黏度指数单位和2℃,该技术已应用于茂名石化润滑油调合项目近红外在线分析系统中。/pp style="text-align: center "strong润滑油基础油粘度指数预测结果(石科院近红外模型)/strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/93c055ba-3eb6-41e7-81f2-297b48821b13.jpg" title="10.png" alt="10.png" style="max-width: 100% max-height: 100% "//pp  四组分含量(饱和烃、芳烃、胶质、沥青质)是评价重油化学组成的重要指标,近红外光谱结合PLS可准确分析渣油四组分,采用高温进样附件,分析速度快,SEP在1.5%左右,相比传统色谱柱分离方法分析效率提高很多。此外还可分析渣油密度、馏程、粘度、残炭、碳含量、氢含量、硫含量、碱性氮含量、苯胺点等性质 分析沥青蜡含量、粘度、针入度、软化点、脆点等性质。/pp  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究报道利用多块偏最小二乘(MB-PLS)和连续偏最小二乘(S-PLS)两种数据融合算法,将渣油近红外和中红外光谱结合起来建立四组分含量模型,预测结果整体优于只用一种光谱建模。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 329px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0293be9e-55f2-4313-953b-bcd492aa249e.jpg" title="11.png" alt="11.png" width="600" height="329" border="0" vspace="0"//ppstrong  span style="color: rgb(255, 0, 0) "5. 近红外对化工品的分析/span/strong/pp  以三烯三苯等基本化工原料,可生产约200种有机化工原料及合成材料(塑料、树脂、合成纤维、合成橡胶),生产过程属于石油化工范畴,虽然这些化工品种类繁多,但相比于油品,其化学组成相对简单,且主体为含氢有机化合物,因此近红外光谱在该领域的应用也非常广泛。/pp  近红外光谱测定多元醇类化合物羟值就是一个非常成熟的技术,其中测定聚醚多元醇的羟值已形成ASTM标准方法,我国也有对应国标,羟基在近红外光谱区有丰富的信息,通过多元校正方法可以针对每一类多元醇产品建立优秀的分析模型,商品化的近红外羟值分析仪已出现多年。近红外光谱还可用来测定聚丙烯熔融指数、等规指数、乙烯基含量这三个重要的工艺控制指标,多年前我国就研制出了用于聚丙烯粉料和粒料快速分析的实验室型聚丙烯专用近红外分析仪,以及用于聚丙烯粉料的在线近红外分析仪。近红外光谱也可用于聚氯乙烯(PVC)树脂生产过程中水含量的监控,商品化的近红外在线挥发分分析仪适用于PVC粉、糊树脂等所含挥发分中水含量的在线监测和过程控制。在醋酸工业中,近红外光谱可用来测定醋酸、碘甲烷、碘离子、水及醋酸甲酯浓度,国内外均有较多的在线检测应用,保证了醋酸生产工艺运行的平稳性和安全性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 370px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/7ffa25b9-2176-459a-8da2-51da4513db86.jpg" title="12.jpg" alt="12.jpg" width="500" height="370" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong多元醇在近红外光谱区的特征吸收谱图/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 336px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/35395583-bc07-4c9e-a82a-8cc727831a0b.jpg" title="13.jpg" alt="13.jpg" width="500" height="336" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱与化学滴定法测定多元醇羟值的相关图/strong/pp  近红外光谱还可以测定多种聚合物中的叔胺值、酸值、水分含量等参数 实时监控高聚物合成反应过程中单体浓度、聚合物浓度、分子量和转化率,高聚物挤出前后样品化学组成等性质 结合可见光成像技术可对聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、PVC和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等废旧塑料进行现场快速或实时在线识别。此外近红外光谱还被用于丙烯氰用微生物法水合生成丙烯酰胺、甘油通过微生物法生成1,3-丙二醇、甲醇与碳四馏分合成甲基叔丁基醚(MTBE)等工艺过程。br//ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong  6. 结语/strong/span/pp  石油化工领域的分析对象和项目繁多,传统分析方法大多耗时长、不环保、不利于在线分析,近年来国内大力发展智能制造,石化企业也逐步向“智能工厂”转型,力推先进控制和实时优化控制技术,特别需要在线分析技术及时可靠的提供原料和成品质量信息,基于此,近红外光谱因其自身特点和技术优势在石化行业大有用武之地,目前在国内外炼油化工企业应用广泛,为企业带来了可观的经济和社会效益。/pp  但是,相对于欧美等发达国家,近红外光谱在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距,其原因大致有两方面:/pp  首先是我国炼油行业原料和工艺变动较为频繁,导致各线产品化学组成变化频繁,进而导致近红外模型需要频繁维护,企业人员很少具备近红外维护技能,只能依靠售后服务,然而销售商往往不具备较强的模型维护能力,导致近红外分析系统停用。目前国内炼厂大都遇到此类问题,已经影响到行业整体对近红外光谱的认识,且这种情况不仅近红外技术存在,基于模型技术的低场核磁等技术同样存在。/pp  其次是近红外光谱分析方法目前在石化特别是炼油行业还没有相关标准(可能和炼油产品组成变化复杂导致近红外方法稳健性不够有关),导致炼厂质检和化验部门无规可循,不敢使用近红外光谱出具的数据,这也在某种程度上阻碍了近红外光谱在行业的推广。值得关注的是,近红外光谱在纺织品、烟草、粮食、饲料等领域已制定了国家、行业和地方标准,有关汽、柴油近红外光谱快速检测方法的地方标准也已陆续发布。/pp  要解决以上问题,除相关部门要加快标准制定以外,更重要的是加强石化行业对近红外的理解和认识,促使炼厂培养专业化人员,或者规范化维保程序,将近红外系统维保委托给专业公司,保证近红外分析系统投用率,现有系统用好了,产生效益了,普及率自然会增加。总之,近红外光谱在国内石化行业有广阔的市场前景,但要出现井喷式的增长并发挥其应有的效果,需依靠经济发展水平和精细化管理水平的不断提高,还有较长的路要走。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  参考文献:/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  1. 徐春明, 杨朝合. 《石油炼制工程》/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "  2. 褚小立. 《化学计量学方法与分子光谱分析技术》/span/pp style="text-align: right "  strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "(陈瀑)/span/strong/p
  • 2025全球近红外光谱市场将达5.6亿美元 中国市场如何“勇立潮头”
    p  近红外光(NIR)是介于紫外-可见光(UV-Vis)和中红外光(MIR)之间的电磁波,其波长范围为700nm~2500nm。由于测试方便,仪器成本低、非常适用于在线分析,分析速度快速,分析效率高等优势,目前,近红外光谱仪已经成为在工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的重要分析手段之一,且发展势头迅猛。br//pp  QY Research的最新报告显示, 2016年,全球近红外分析仪行业销量约为5638台,全球近红外分析仪市场约4.38亿美元。2018年,全球近红外光谱(近红外分析仪)市场价值4.6亿美元,预计到2025年底,该市场将达5.6亿美元,2019-2025年之间复合年增长率为2.7%。食品、农业、医药等行业应用需求的增加等因素都推动了该市场的增长。/pp  报告中还提到,从区域上来说,未来几年,亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长最快的市场。而对于中国,该市场发展态势如何?/pp  现代近红外光谱的研究与应用在我国起步较晚。1979年开始引入近红外光谱仪,而相应的课题研究在90年代前只属于初步的研究,涉及的领域也很少。20世纪90年代以后随着近红外光谱法在仪器、软件和应用技术上获得了高度发展,以高效和快速的特点异军突起,近红外光谱分析逐渐应用于农业、石化、制药和食品等多个领域,尤其在农业生产和科研中逐渐发挥着越来越重要的作用。/pp  业界普遍认为,近年来我国近红外光谱分析技术无论在研发还是应用方面都取得了长足进展,近红外光谱在中国有着非常大的市场前景。不过,由于应用拓展不足,相关的检测标准还不完善,模型建立、评价和修正有一定难度等原因也在一定程度上限制了近红外光谱产业的进一步发展。/pp  目前,近红外光谱的技术及产业发展现状如何?如何才能想用户之所想,从实际应用的角度出发,进一步完善并推进产业更快更好的发展?为此,ACCSI2019主办方仪器信息网与本届会议支持单位中国仪器仪表学会近红外光谱分会特别合作举办近红外光谱发展论坛,邀请各大科研院所专家、用户以及厂商技术人员参与本次论坛,就近红外光谱仪器技术发展与产业化等大家关心的话题共同探讨。/pp  会议通知请见:a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190319/481988.shtml" target="_blank" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong想用户之所想 近红外光谱产业如何崛起——ACCSI2019近红外光谱发展论坛通知/strong/span/a/pp  strong论坛时间:2019年4月19日上午08:30-12:00/strong/ppstrong  论坛详细日程如下:/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/352544a7-d70c-449c-8821-37b88092b46e.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="560" height="937" border="0" vspace="0" style="width: 560px height: 937px "//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/dff60c51-91fb-429d-8ee7-fe50faa8e7a7.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="560" height="822" border="0" vspace="0" style="width: 560px height: 822px "//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/43b5d73f-114a-4cda-8d51-1580cf2ea48f.jpg" title="03.png" alt="03.png" width="560" height="914" border="0" vspace="0" style="width: 560px height: 914px "//pp  strong进入年会官网/strongstrong:/stronga href="http://accsi.instrument.com.cn" _src="http://accsi.instrument.com.cn"stronghttp://accsi.instrument.com.cn/strong/astrong /strong/ppbr//p
  • 杨辉华:近红外,我的中国心
    pstrong  1 结缘近红外/strong/pp  2004年,我在华东理工大学读博士,听时任国家中医药管理局副局长任德权先生关于中医药现代化的学术报告,觉得自己所学的信息技术能为中药现代化作点事,特别是在中药质量控制方面。于是,由任局长介绍,认识清华大学罗国安教授,了解到近红外可用于中药原药材评价,以及生产过程质量的在线监测。/pp style="text-align: center "img title="thumb_IMG_5830_1024.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/09e59c77-e582-42d8-a984-61e78bed9742.jpg"//ppstrong  2 初识近红外/strong/pp  2005年7月,进入清华大学分析中心(化学系)做博士后,合作导师罗国安教授、王义明教授。在这里,加入中药组,不久被任命为组长。由于我本科、硕士是自动化仪表专业,学过光谱仪,博士是模式识别智能系统专业,对算法较熟悉,同时曾在高校计算机系工作五年,几方面的知识都可以用得上,十分高兴。博士后期间主要研究化学计量学算法及共应用,同时开发项目需要的有关软件。入门主要看陆先生的书,以及袁洪福教授、褚小立博士等人的论文。实验主要在布鲁克(学院南路)、北京英贤仪器(丰台IBI)做,亲自做实验,取样或配样,测光谱,组内研究生做HPLC或HPLC-MS分析。在实验上,得到了姚建垣、周学秋两位老师的倾心指导和大力帮助。和写代码风格完全不同,做实验也充满乐趣。/ppstrong  3 集成近红外/strong/pp  在清华期间,罗老师、王老师让我在技术上负责上海绿谷、承德颈复康、吉林敖东、神威药业等企业的中药生产过程近红外光谱在线质量监测项目,涉及到中药水提、醇提、柱层析、混合等多种关键工艺过程。为解决药液引流、消除汽泡、滤除杂质、恒定温度、样品平流通过流通池,以及多通道样品轮流测量,和设备供应商一起,设计了样品预处理系统,开展硬软件集成。以前觉得大学里学的流体力学、传热学一直没有用,到此方恨少。近红外分析系统需要与药厂的工业自动化系统集成,甚至办公自动化系统集成,例如,在神威,我们一台工控机上安装了三块网卡,分别连接工控PLC、办公自动化系统和视频监控系统,实现按需互通,现在看来,也可算是早期的工业4.0呢。实验室有众多的化学专业博士后、博士生、硕士生,以及我在桂林电子科技大学指导的计算机专业硕士生(在此特别致谢罗老师、王老师),前后大概有20多位同学参与近红外科研项目,其中以肖雪、李灵巧为杰出代表。在清华的日子里,尽管工作量大,经常出差,熬夜取样(车间小睡),走夜路回宾馆(路上没车),但大家享受劳动的快乐,相处融洽,合作愉快,这些企业合作项目都很顺利。由于软硬件集成是我们自己做,所以系统的自动化程度很高,特别是在生产线自动取样十分方便。经过大家共同努力,项目都取得了理想的应用效果,如承德颈复康在国内最早在生产线上实现药粉混合过程均匀度在线监测,吉林敖东、神威药业则对提取、柱层析等生产过程进行实时在线质量监测,包括异常监测、定性或定量分析、柱层析样品收集起点终点判断等。项目也得到了国家和科研团体的关注,如全国人大常委会副委员长桑国卫院士、国家中医药管理局王国强局长,以及中国仪器仪表学会领导专家等,曾多次到有关项目现场考察指导。2009年,颈复康项目成果获承德市科技进步一等奖、河北省科技进步三等奖。2012年,神威药业项目成果获河北省科技进步一等奖,2014年进一步获得国家科技进步二等奖。/ppstrong  4 开拓近红外/strong/pp  团队提出了Isomap-PLS、LLE-PLS等流形学习建模方法 发展了近红外光谱分析的并行计算系列方法,如基于MapReduce的PLS方法,基于CPU、GPU并行计算的PLS,以及交叉验证(Cross Valiation)的并行化方法。在2012年全国近红外光谱大会上,提出近红外光谱分析网络及化学计量学计算软件作为云服务(SaaS)的理念。在2016年全国近红外光谱大会上,提出近红外光谱的深度学习建模方法。团队开发的近红外光谱分析系列软件,成功应用于制药及其它领域,一些系统一直在用。2013年,团队有关成果荣获广西科技进步二等奖。/ppstrong  5 服务近红外/strong/pp  作为分会的一员义工,本人有幸参与了前期的专委会和现在的分会从筹备、成立直到现今的许多重要活动,并为之尽心服务。参加了全国历届近红外光谱大会,以及第一届ANS 2008,泰国ICNIRS 2009,参与第446次香山会议筹备并担任会议秘书,并于2012年在桂林成功举办了全国第四届近红外光谱大会。参与创办了学会会刊,刚开始为季刊。参与了多次院士专家慰问活动。另说一红一黑两件轶事。专委会正式成立于2009年6月6日,这个日子由我建议,并得到采纳,感觉开门很红火,一直到现在都红火。我及团队负责了学会网站域名www.ccnirs.org设计及申请,网站开发、运营及维护,网站早期还真是被黑过几次。因此,近红外人不仅要玩得转模型,还得要斗得过黑客。在互联网、云计算和大数据的时代,这可能真不是一个笑话。/ppstrong  6 标识近红外/strong/pp  特别有意义的是,在学会成立之初,我和袁洪福、刘慧颖、韩东海、褚小立等老师共同创意了学会Logo,即我们现在所用的CCNIRS标识,并请清华美院的杨志博士后设计实现。Logo含义臆解如下,欢迎拍砖,共同完善,形成官方终版。从颜色看,红色中国心,来自故宫红墙,世称中国红 外围之大C,来自青花瓷,人谓国宝,内外满满的中国情。从形状看,Logo由CCNIRS字母组成,主体是一个大小同心圆,圆代表圆满、和谐,小圆是中国,大圆是世界,两圆同心,世界同德。满招损,谦受益,故圆中有缺。这个缺口就我们通过近红外光谱分析技术来感知中国和(物质)世界的窗口。Logo中央的两个C巧妙地融合并镶嵌在一起,中央红色小圆恰如近红外光谱仪的光源 外面是字母NIRS,小液滴似样品,曲线像光纤、电线、分光及探测器 线条幻变呈现出光线波动之特性,颜色渐变表征了光谱之本质,浑然大圆如同仪器外壳,整个Logo宛如一幅近红外光谱仪之写意漫画。/ppstrong  7 感恩近红外/strong/pp  近红外分会是一个特别温馨、特别和谐,有作为、有担当的集体。在这里,得到了诸多贵人鼎力相助,感恩罗国安老师、王义明老师,尊敬的陆婉珍先生,袁洪福、褚小立、邵学广、梁逸增、胡昌勤、韩东海、刘慧颖、严衍禄、林金明、张新荣、张卓勇诸位大教授,燕泽程主任,姚建垣总,以及清华、华理、江中、桂电、神威、敖东、颈复康、绿谷、英贤、聚光和布鲁克那些共同奋斗、无私帮助的朋友们!感恩所有的先行者和同行们!/ppstrong  8 寄语近红外/strong/pp  攻克核心器件,创新专用整机,/pp  离线在线检测,定性定量分析,/pp  软件作为服务,数据蕴含价值,/pp  模型传递共享,应用功成可期。/pp style="text-align: right "  北京邮电大学人机智能研究室/pp style="text-align: right "  桂林电子科技大学/pp style="text-align: right "  杨辉华/pp style="text-align: right "  2016.09.18/pp /p
  • 中药制造领域近红外光谱技术的专利技术进展和趋势
    中药制药工业是我国医药行业中拥有自主知识产权的民族产业。我国中药制药水平整体不高,难以满足现代化生产对质量控制提出的要求,一定程度上影响了中药产业现代化进程和国际化脚步[1]。《中药现代化发展纲要》《中医药发展战略规划纲要(2016—2030年)》《中国制造2025》等指出要推进中药工业数字化、网络化、智能化建设,提高质量在线监测、在线控制。实现中药制造的数字化、智能化是走向“制药强国”的必经之路。中药制剂过程控制是国家战略需求的重要组成部分。然而,现阶段我国中药生产制造领域工艺较粗糙,2018年智造中药高峰论坛上,张伯礼院士指出:“我国中药现代化战略实施20多年来,中药工业总产值从不到300亿元增长到9000余亿元… … 我国中医药现代化还处于初级阶段,中药产业普遍存在生产工艺粗放、科技基础薄弱、质控水平低、质量有待升级等问题”[2]。近红外光谱技术因其快速、无损等优势,近年来被国内诸多研究团队引入中药制造的原料检测、过程控制和成品质量快速无损检测等中药制造过程的多个环节,其应用特点主要在于不破坏样品的情况下快速测定其中的有效成分,便于实现在线分析,是制造过程质量控制的关键技术之一[3]。浙江大学程翼宇教授和瞿海斌教授团队以近红外光谱为技术工具,分别对提取(水提、醇提和渗漉)、浓缩、醇沉、精制纯化(硅胶柱色谱和大孔树脂纯化)、混合和包衣等关键工艺过程和制剂成品进行了快速分析,主要完成了复方苦参注射液、痰热清注射液和丹参注射液等生产过程的快速质量评价[4-5]。罗国安教授团队应用近红外光谱技术,开展了提取、混合、柱色谱等生产过程在线质量分析,完成了安神口服液、丹参多酚酸盐、清开灵注射液等生产过程快速质量控制体系[6-7]。北京中医药大学乔延江教授和吴志生教授智能制造创新团队在国内较早提出基于光谱技术及信息技术的中药生产过程分析技术研究思路,完成了安宫牛黄丸、清开灵注射液和乳块消片近红外光谱快速质量评价和过程控制体系[8-9]。近20年,国内学者采用近红外光谱技术,建立了系列中药制造质量控制方法,为中药制造数字化、智能化发展提供了关键技术支撑。本文对中药制造领域近红外技术相关的专利进展进行分析,并进一步对近红外光谱技术在中药制造领域的发展趋势进行展望,为中药近红外光谱技术发展提供重要数据支撑。1 研究方法本文采用Incopat科技创新情报平台和patentics系统,对涉及近红外光谱技术在中药制造应用中的发明专利申请(截至2020年12月)进行检索,经人工浏览,手动筛选,对数据进行归纳整理。2 专利技术申请概况2.1 近红外光谱技术在中药制造领域的发明专利趋势2002年至今,近红外光谱技术在中药制造领域发明专利的变化趋势如图1所示,最早的一件申请是2002年浙江大学提出的,涉及将近红外光谱技术用于中药生产工艺中产品质量指标的在线检测。之后的近10年这一领域的专利申请数量相对较少,每年平均申请量基本在5件左右。至2011年,申请数量相比之前增长2倍以上,随后的10年,每年平均申请数量较前10年增长2倍以上。就申请国家而言,公开专利申请绝大部分来自中国,其他国家的申请较少,这也符合中药制造领域的研究现状,大都集中在中国。虽然日本和韩国在中药制造行业也有一些较为成熟的技术,但涉及近红外光谱技术的应用领域并未以专利形式进入中国。2.2 近红外光谱技术在中药制造领域的发明专利申请人2.2.1 申请人及其类型 如图2所示,相关专利的申请人以企业和大专院校为主,企业占57%,大专院校占34%,科研单位占5%,个人占4%。其中大专院校中申请数量排名前3的分别是浙江大学、中山大学和北京中医药大学。可以看出,企业和高校是该领域最主要的创新主体,其根据需要收购了个人或企业的有关专利权。其中,浙江大学的程翼宇教授、刘雪松教授深耕中药制造过程控制多年,也成功将近红外光谱技术引入中药生产过程质量控制当中。中山大学的葛发欢教授团队与广州中大南沙科技创新产业园有限公司合作,共同申请5项专利,将近红外光谱技术应用于凉茶和娑罗子中七叶皂苷的在线监测。北京中医药大学乔延江教授、吴志生教授团队也针对中药生产过程质量控制进行了多年的研究。企业申请人排名前3的分别是江西汇仁药业有限公司、广州中大南沙科技创新产业园有限公司和天津天士力现代中药资源有限公司。就数量而言,排名前3的制药公司和大专院校,申请数量相当,这表明近红外光谱技术作为一个应用型技术,其研究正不断实现从实验室走向生产过程的应用,广泛分布在企业当中,这也充分体现了其因快速、无损的特点适用于中药制造过程质量检测的优势。2.2.2 申请人申请趋势 图3显示的是2002年至今排名前几位的申请人的申请数量。包括申请数量排名前3的江西汇仁药业有限公司、天津天士力现代中药资源有限公司等企业的申请时间主要集中在某个时间段,说明近红外光谱技术在企业中的应用范围较为单一,没有技术上的突破和创新,仅是一种成熟技术应用于不同中药的制造过程。而大专院校相对企业而言,申请分布的时间更长,如北京中医药大学在2014、2016、2018、2019年都有申请,相对更有连续性。这说明近红外光谱技术尚存在很大发展空间,其作为一门过程分析技术,在中药制造中的应用整体呈上升趋势。2.3 发明专利申请的当前法律状态及转让情况如图4所示,相关专利授权42件,授权率为47.7%,驳回27件,驳回率为30.7%,撤回19件,撤回率为21.6%。失效专利数量为51件,有效专利数量为42件,即超过50%的专利申请已失效。申请人江西汇仁药业有限公司、浙江大学、上海市中药研究所、上海雷允上科技发展有限公司的专利权转让基本都发生在相同申请人内部,江西汇仁药业有限公司将7件专利都变更为与其旗下公司上海中创医药科技有限公司共有。除此之外,还存在其他转让情况,见表1。3 近红外光谱技术发明专利申请的技术内容3.1 中药原料制造过程质量评价的近红外光谱技术现状分析中药原料是中药制造的首关环节,直接影响中药的产品质量和药效。如何快速、准确地评价药材质量是中药制造需解决的首要问题。传统的鉴定方法耗时较长、样品处理繁琐,存在不同程度的局限性。将近红外光谱技术与计算机软硬件、化学计量方法等结合,可作为快速准确鉴别中药材的新方法[10]。涉及中药原料近红外光谱技术的发明情况如图5所示。中药制造原料质量评价包括真伪优劣、道地性、产地、加工炮制、种属等。将近红外光谱与聚类分析等方法相结合,建立假冒伪劣中药材鉴别系统,能有效提升假药的鉴别能力和速度。3.1.1 中药原料的真伪鉴别 在真伪鉴别方面有7件申请,分别涉及药材三七、丹参、山参、麻黄、皂角刺和甘草,如申请人天津天士力现代中药资源有限公司的2件申请CN101961360A、CN101961379A均通过主成分分析法在降低维数的同时充分提取光谱图中的有效信息,再采用马氏距离法判别样本的类别归属,以鉴别三七和丹参的真伪。其他4件也与此类似,创新之处主要在于近红外光谱数据的不同建模方法在中药制造原料质量评价中的应用。3.1.2 中药原料的道地性鉴别 在中药制造原料道地性鉴别方面,药材因在疗效、产量、贮藏、生长环境、采摘时节等方面所体现出来的综合特性优于同种内其他非道地药材,不同产地的气候环境直接影响中草药的化学成分、药用价值和治疗效果,因此中药材产地鉴定是中药疗效和用药安全的重要保障。针对道地性、产地鉴别的申请涉及的药材有陈皮(CN103033486A)、淫羊藿(CN104089921A)、三叶青(CN107607485A)和忧遁草(CN111595802A)。对不同基原以及不同产地的中药材进行鉴别,无需对样品进行复杂处理,操作简单、快速,结果稳定可靠。3.1.3 中药原料的炮制鉴别 炮制是中药制造原料的重要工艺之一。中药材加工炮制鉴定主要是针对加工后的药材进行检验,了解其是否具备原有的药材成分与药效。中药材在经过了炮制加工后,均会产生一定的化学性质变化,而这种变化便可以利用近红外光谱技术加以验证。硫磺熏蒸是一种传统的药材加工方法,可使药材快速干燥,解决药材颜色发黄和生虫等问题,保存时间长、卖相好,但硫磺熏蒸会导致药材中二氧化硫残留,影响人体的健康,已被国家明令禁止。如何区别中药是否被硫磺熏蒸过已成为人们关注的一项内容[11]。2件专利申请涉及白芷硫磺熏蒸与否的鉴定研究,1件专利(CN107449754A)采用近红外光谱分析方法对栀子炮制品的品质进行定性鉴别,为市场栀子炮制品的质量监管提供科学依据。3.1.4 中药原料的综合评价 另外,还有11件申请涉及中药材种属、真伪、优劣、产地、道地性等综合质量评价。CN144711A涉及中药药材红外光谱非分离提取多级宏观指纹鉴定方法,CN103076300A涉及专属性模式识别模型判别分析中药材资源指纹信息的方法,都是使用指纹鉴定的方法。CN104345045A和CN107782695A是相似药材、合格与否的鉴别,其他几件申请涉及大黄、人参、党参、甘草、三七、丹参和麻花艽的鉴别。水分是中药制造原料的关键质量属性之一。涉及含水量检测的申请,如鲜人参含水量的检测(CN108709869A)、中药水分测量方法及系统(CN110702631A)。3.2 中药制剂制造过程在线控制的近红外光谱专利技术现状分析在线检测的应用为中药制剂生产过程的动态监控和工艺优化提供了依据,改变了传统检验滞后的模式,真正实现了药品质量的在线控制。检测前,对预先采集的数据进行处理,建立模型,无需进行样品处理,可同时测定样品中的多个分子结构,液体、固体等均可直接检测,减少了样品处理时间,缩短了检测时间,提高了检测效率,为中药制剂生产过程控制提供数据支持。中药制剂制造工艺较为复杂,最终产品的品质稳定性与生产过程多项工艺参数息息相关。因此,中药制剂生产的过程监控非常重要。近红外光谱在线检测技术可以全面监控中药生产过程中的微生物、含水量、水不溶物、混合过程中药物分布的均匀性等,同时对多项参数进行有效控制,可在很大程度上提高制药工艺的自动化水平及药物自身的稳定性与均一性。3.2.1 近红外光谱技术应用的中药制剂剂型 发明专利申请中有78件涉及中药制剂在线检测和过程质量控制,近红外光谱技术在中药制剂领域的应用最为广泛。涉及中药制剂的剂型有药酒、胶囊、口服液、浓缩丸、合剂、颗粒和注射剂,如枣仁安神胶囊、肾宝合剂、贞芪扶正颗粒、金玄痔科熏洗散、一清颗粒、复方杜仲胶囊、增健口服液。3.2.2 近红外光谱技术应用的中药制剂主要成分和辅料 在发明专利申请中,涉及的单一成分或单类物质有丹酚酸B、丹参素钠、鞣质、芍药苷、总蛋白、柚皮苷、新橙皮苷、总黄酮、马兜铃酸I、枯矾、绿原酸、栀子苷、七叶皂苷A~D、苯丙素类、生物碱类或萜类化合物;涉及的多种成分或多类物质为总黄酮和总皂苷、药材浸出物(天花粉和葛根)、娑罗子提取物、淫羊藿提取物、苦黄注射剂等。有2件申请涉及中药注射剂(CN1432803A)和中药颗粒(CN1447109A),申请人均是清华大学,主要方法都是脱去溶剂的试样(注射剂)用溴化钾压片制样,测定粉末样品压片试样的普通红外光谱(注射剂)或中红外光谱(颗粒)、漫反射近红外、漫反射中红外光谱、反射光谱及衰减全反射光谱,求出并绘出相应光谱图的二阶导数光谱图,测定试样的二维相关红外光谱,分级对比相应图谱,测定主料和辅料的相对含量。3.2.3 近红外光谱技术应用的中药制剂生产环节 近红外光谱检测手段被应用于中药制剂生产的提取、浓缩、混合[12]、纯化、干燥[13]等多个环节。对于提取环节,申请中所涉及的药材或制剂有丹参、白芍、杏香兔耳风、娑罗子、大黄、栀子、淫羊藿、葛根、天花粉、龙血竭、川红活血胶囊、女金胶囊、肾宝合剂渗漉液、动物提取液。如CN102252992A涉及一种对中药提取过程进行近红外光谱在线检测的方法,实现了对中药各指标成分和含固量的实时监测以及提取过程终点的快速判断。CN102106888A公开了一种杏香兔耳风提取过程的质量控制方法,应用近红外光谱技术对杏香兔耳风提取液指标成分进行连续取样和现场分析,建立了在线应用的提取液指标成分的近红外模型,用于杏香兔耳风提取过程质量控制。对于浓缩环节,申请中涉及的有六味地黄丸、女金胶囊、淫羊藿提取物、丹参提取液,如CN102106939A提供了一种六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液质量控制方法,能测定六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液比重及马钱苷、丹皮酚含量,可对六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液指标成分进行连续取样和现场分析。混合是中药制造的关键环节之一。对于混合均匀度的测定,如控制中药药粉二维混合的均匀度(CN101832921A)、正天丸混合过程终点的测定方法(CN105092520A)。对于纯化步骤,CN103808665A公开了一种测定娑罗子提取物纯化过程中多指标成分含量的方法,CN108362663A涉及丹参提取液纯化过程中的质量控制方法。针对干燥过程质量控制,CN108592527A涉及石斛冻干加工系统及其控制方法,采用近红外光谱仪对冻干加工过程中的石斛的水分含量进行检测,并根据检测结果自动调节冻干控制数据,不仅节约能源,还能确保冻干石斛的品质。CN110632016A涉及中药饮片在干燥环节中水分浓度的精准控制。贵州景峰注射剂有限公司在中药制剂制造过程控制领域进行了较为全面的保护,其申请内容涵盖了提取过程(CN108760676A)、浓缩过程(CN108398401A)、纯化过程(CN108362663A)和大孔树脂吸附分离过程(CN108693138A)的终点判断方法。3.3 中药制造近红外光谱技术一体化装备专利技术现状分析在所有发明专利申请中,涉及近红外检测装置的共有8件,3件涉及中药在线监测的提取装置,2件(CN111175247A、CN102507491A)涉及中药品质的检测装置,2件涉及中药成分的检测,1件(CN105092517A)为颗粒沸腾干燥过程的在线质量控制装置。4 存在问题及建议4.1 存在问题中医药发展“十三五”规划要求发挥中医药特色优势,利用现代科学技术,推进中医药现代化与国际发展,引领中医药自主创新国际主导权。而近红外光谱技术在中药制造业中的应用,可解决中药真伪鉴别、分类和分级靠人工经验的落后面貌,同时可实现中药制造过程在线质量监控,该技术的推广应用对我国中药提升产品质量产生了巨大影响。通过对近红外光谱技术在中药制造领域的专利技术分析,发现如下问题。4.1.1 申请数量少,后劲不足 近红外光谱技术在中药制造应用领域的专利总量还较少,从2002年至今发展较为缓慢,申请量最多的一年也仅有17件,申请量最大的申请人也仅有7件申请,申请时间主要集中在某个时间段,没有针对某项技术的持续性改进,技术方向重点有所转移。4.1.2 专利申请涉及的适用范围有限 重点申请人的申请基本都是涉及提取过程的质量控制,申请方向较为单一。在产业实践中,近红外光谱技术被广泛应用于药品检测,基本涵盖了从原材料供应到生产全过程乃至上市后的监督检验,但是在专利申请中还未见有药品非法添加的相关检测,对假劣药品的鉴别也非常少。相关专利中近红外光谱技术局限于药材的鉴定,且进行综合评价的药材基本都是根、茎和根茎类药材,其中参类药材较多,药材品种少而分散。4.1.3 专利质量有待调高,布局有待改善 该领域专利许可数量为0,技术转让寥寥无几,从侧面反映了其专利的质量不够高、应用性不够强。所有申请中也没有针对某个核心专利的后续改进及专利布局。国内申请中,仅有深圳市药品检验研究院2018年申请的一件涉及皂角刺真伪化学模式识别的方法(WO2019192433A1)提出了国际申请,其是以国内专利CN108509997A为优先权,其仍然处于国际阶段,说明该领域研究在国外的布局起步很晚,且数量非常少,保护主题单一,大部分国内申请人尚未建立国际化的专利布局意识。这也反映出对于专利应用价值和成果转化预期的不确定。4.2 建议基于以上问题,笔者提出以下建议。4.2.1 开展广泛的产学研一体化合作 在中药制造业创新发展的过程中,高校、科研机构、中药制造企业应当充分利用近红外光谱技术和中药的优势,发挥各自的特点和特长,走产学研一体化的创新之路,对该领域的专利信息数据进行跟踪,有针对性地进行改进创新,推动近红外光谱技术在中药制造领域的产业化发展,进一步提高专利技术的实际应用价值。4.2.2 拓展适用范围 近红外光谱技术可以应用于中药原料和中药制剂的质量控制,涉及中药的种属、真伪、优劣、产地、道地性、非法添加等,生产过程中微生物、含水量、水不溶物等多种指标,炮制、提取、浓缩、混合、纯化、干燥等多个环节,中药品种成千上万,药用部位包括花、果实、种子、根及根茎等,除了植物药,还包括动物药、矿物药,申请人可以针对某种或某类药材或制剂从多个角度拓展应用,或联合其他检测技术以增强或改善检测结果或效果。4.2.3 提升专利质量,扩展海外布局,加强专利运营 “十四五”规划纲要的指标中专门为知识产权设置了一项关键性指标,即每万人高价值发明专利拥有量达到12件。国家知识产权局出台了一系列知识产权政策,显示了政府努力提高专利质量的决心,专利质量的提升是未来参与全球竞争的关键所在。申请人在研究和申请前应充分了解相关领域的现有技术和在线申请情况,围绕核心专利进行全面、持续性改进研究并进行海外专利布局。重视高价值专利的运营,加强校企合作,强化市场意识和应用导向,提高专利的转化率,实现专利价值的最大化。利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突参考文献(略) 来 源:刘南岑,耿立冬,马丽娟,吴志生.中药制造领域近红外光谱技术的专利技术进展和趋势 [J]. 中草药, 2021, 52(21): 6768-6774 .
  • 第一届近红外纤维定量分析比对试验结果公布
    p  近红外检测技术日趋成熟,在很多行业有了广泛的应用。对纺织品领域而言,随着FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》的发布和实施,近红外技术的应用也进入了快车道。不过,目前近红外技术在纺织检测领域的应用仍然处在验证和建模研究阶段,使用机构和单位主要是一些大学,研发机构,规模较大的第三方检测机构等,大部分处于探索和尝试阶段,没有真正地用近红外检测技术进行检测并出具检测报告,主要原因还是担心出具的数据不够准确,模型不够稳定,无法鉴别出异常样品等。/pp  因此,为了更好地了解各家单位和机构近红外设备的使用情况,加强各机构之间的互动和交流,推动近红外检测技术在纺织品检测领域更广泛地应用。受中国仪器仪表学会近红外光谱分会的委托,上海英柏检测技术有限公司主办了第一届近红外纤维定量分析的比对试验。/pp  本次比对试验由上海质量监督检验技术研究院纤维检验所作为独立第三方,承担准备比对试验用样品、样品制备、样品邮寄、数据收集、化学法测试安排和数据收集汇总等工作 比对样品的化学法测试结果由上海市质量监督检验技术研究院、绍兴中纺联检验技术服务有限公司、浙江中纺标股份有限公司三家机构进行独立测试并提供数据。/pp  此次共有11家实验室机构参加比对试验,基本涵盖了目前纺织品检测领域有近红外设备且已建立了自有模型的机构。参加本次比对试验的机构(排名不分先后)有:上海纺织集团标准检测有限公司、福建省纤维检验中心晋江检验部、天纺标检测认证股份有限公司、上海天祥质量技术服务有限公司、上海英柏检测技术有限公司、赣州市检科院、广州市纤维产品检测研究院、青岛市产品质量监督检验研究院、深圳市英柏检测技术有限公司、上海冉紫实业有限公司、中山海关技术中心。/pp  本次比对试验参加机构所用到的仪器品牌及型号(排名不分先后)有:JDSU Smarteye 1700便携式近红外分析仪、长沙普测T-NIR、冉紫实业RZNIR 7900、聚光 SupNIR-1520 TM、珀金埃尔默PE 9700、冉紫实业RZNIR 5600、聚光SupNIR-1500、聚光SupNIR-1520 、赛默飞世尔 Antaris II、布鲁克 Tango-R。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 645px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/74bf4692-9aa0-4a06-bf43-a3a885806fa5.jpg" title="微信图片_20200624100859.png" alt="微信图片_20200624100859.png" width="450" height="645" border="0" vspace="0"//pp  此次比对试验选择市场上使用比较普遍的三种模型(棉/氨纶,聚酯/氨纶,棉/聚酯)进行,每个模型选择三块样品参与比对。比对试验采用Round Robin Test方式进行。由第三方独立机构先将样品寄给lab1,并告知lab2的地址和联系人,lab1在规定的时间内完成比对试验,并上报结果给第三方独立机构后将样品寄给lab2,以此类推,直至所有的机构都完成比对试验,由最后一家机构将样品寄回第三方独立机构 在比对试验进行中,试样不得破坏。在循环传递的过程中,后一家机构须对寄到的样品进行检查,如果发现样品被损坏,需第一时间告知主办方,同时比对试验终止,此次比对试验宣告失败。/pp  比对测试的数据比对方式是采用近红外方法与传统方法两者的数据进行比较,理论上可以认为,近红外方法的试验数据越接近传统方法的试验数据时,比对结果更优,反之,则比对结果更劣。当然,虽然传统方法的试验数据由三家机构提供,取平均值,但也仍然不排除有偏差的可能性,因此,即使是理论上的推断,仍然建议依据此数据得出的评价结果仅供参考。/pp  比对试验执行标准:FZ/T 01144-2018《纺织品 纤维定量分析 近红外光谱法》 参考值执行标准:GB/T 2910.11纺织品 定量化学分析 第11部分:纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)、FZ/T 01057(部分)纺织纤维鉴别试验方法、FZ/T 01095-2002 纺织品 氨纶产品纤维含量的试验方法。/pp style="text-align: center "strong比对试验近红外法试验结果/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe216ded-f19a-4618-81f8-605275fc29f0.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="600" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 151px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/fe4957b4-e092-4865-a9e0-65c497d04ff6.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="600" height="151" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 168px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/376e4545-1eab-46f7-86f8-e6e57de959f2.jpg" title="03.png" alt="03.png" width="600" height="168" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 169px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4c41878c-6bb1-4908-9cdd-71430f289d56.jpg" title="04.png" alt="04.png" width="500" height="169" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong比对试验传统方法试验结果汇总/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 139px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/737deb51-d521-4d5d-8a0c-228b9e9228e9.jpg" title="05.png" alt="05.png" width="600" height="139" border="0" vspace="0"//pp  据介绍,本次比对试验目的在于各机构之间的技术交流,因此对于最终的数据只进行呈现,不对每个实验室的数据进行评价。各机构可根据各自实验室的数据进行对比分析。/pp  不过,虽然不做具体的评价,但是从数据上观察,仍然可以得出一些普遍性结论供大家参考:从数据的一致性和稳定性方面,进一步验证近红外法适用于纺织品纤维定量分析 棉/氨纶,聚酯/氨纶的近红外方法的数据与传统方法的数据差异较小,且大部分机构间的数据一致性较好 在这三个模型上,不同品牌和型号的仪器都有可能得到较好的测试结果,相同品牌和型号的仪器也可能得出一致性较差的测试结果,说明检测设备在满足基本参数条件下,更多地取决于建模样品的选取,建模过程的控制,建模方法的选择。/ppbr//p
  • 龚伟,一个热心于中国近红外光谱技术发展的女科学家
    在2016年3月25日召开的全国第六届近红外光谱学术会议上,鉴于龚伟教授对近红外光谱技术国际沟通和交流所发挥的巨大贡献,中国仪器仪表学会特授予龚伟教授国际交流贡献奖。中国仪器仪表学会领导为龚伟教授(中)颁奖  会议期间,仪器信息网编辑采访了龚伟教授,请她介绍了自己与国内近红外研究领域如何结缘、对国内近红外研究的建议,以及对于近红外光谱技术未来发展前景的看法。  仪器信息网:您是什么时候开始接触国内近红外光谱研究人员和工作的?  龚伟:接触国内近红外光谱研究,是源于2007年的一次大学同学聚会。同学聚会时不免谈到各自所从事的工作,巧合的是,有一个当时在江西省赣州出入境检验检疫局从事分析化学工作的同学廖燕燕,她听说我在做近红外光谱,就问我近红外光谱能不能用在纺织品检验?而我回答道,从原理上说应该可以,但是具体行不行要看到样品。  说干就干,聚会之后,廖艳艳就把尼龙、混纺、麻、丝绸、纯棉等多种类型的一共224个不同类型的布料寄给我。为了这个项目,我自费买了一台近红外仪器,经过一段时间的工作建立了模型。为了项目进一步明朗化,我在2008年回国帮老同学选仪器,并且第一次参加了全国近红外大会。  仪器信息网:您认为,国内的近红外光谱研究存在哪些问题?您的建议或忠告是?  龚伟:在2008年我第一次参加的全国近红外大会上,了解了国内研究人员所做的一些工作。因为我是做近红外应用的,对这方面感觉比较深。我觉得中国的近红外方向有些走偏了,纯理论研究较多。而近红外的理论跟中红外没有区别,只不过是波数或波段的不同,除了这个都一样,中红外有的在近红外光谱中都能找到相应的点。所以,在听到相关报告时,我马上站起来表示反对。好朋友就是“吵”出来的,当时“吵”过的几个人都成为了我的好朋友。  2012年,我再次回国参加了在桂林召开的全国近红外大会,期间仍然不断地宣传自己的想法,欣慰的是一些比较敏感的研究人员对此有了些感受。中国近红外人员参加2012年PAT(过程分析)国际会议,这也是我建议的。因为PAT是近红外光谱的最强应用,国外已经轰轰烈烈的“搞”了很多年,国内却很少,我们一定要尽力赶上。  而这次来参会,我明显感觉到大家对近红外的应用更加感兴趣了。不过,从褚小立寄给我的很多中国光谱杂志中发现,国内近红外主要还是用在农业、中药领域,化工等领域的应用还很少。未来,我们应该扩大近红外的应用领域、多做些应用研究,如这次华中科技大学骆清铭教授的大会报告内容——近红外用于脑成像前沿研究。  仪器信息网:您对国产近红外光谱仪器的发展有哪些建议?  龚伟:时间的向前是不可逆转的,用我们科学的语言来描绘,它是个矢量。近红外技术的发展也是随时代向前走的,也是不可逆转的。日夜突飞猛进的计算机的应用,眼前的手机的广泛使用更是让近红外技术走进了一个新天地。  经过多年发展,近红外仪器本身重量已经从几十公斤甚至上百公斤下降到只有几百公克。最近,国内已有用手机控制的小型近红外仪器, 重量只有十几克,可以做室外的活体测定了。2015 年的匹兹堡会议上,有三家仪器制造公司展出了只有手掌大的近红外仪器。一个是Texas Instrument已正式上市的DLP2010NIR,大小尺寸是:15.9 mm X 5.3mm X 4mm。还有就是B&WTEK公司的I-Spec Nano,手机大小。最后一个就是在中国市场已有销售的JDSU公司的斜面波长渐变型扫描光谱仪。  可见,近红外仪器的发展趋势是小型化,那么,国产近红外光谱仪器也应该紧跟这一发展趋势,向着小型化、移动化、单项应用等方向发展。精确度和准确度及波长范围等指标可能达不到实验室仪器的水平,但是在造价上却必须低到一个普通用户可以承受的程度,即价格不要超过五千元人民币,才能普及到农村乡镇一级的使用单位和老百姓家里。仪器类型方面,可以不必都去做光栅扫描、傅里叶变换型的仪器,而其他的如滤光片型的也有适合的应用方向。  采访编辑:刘丰秋  附录:  龚伟(Wei Hansen)教授,1977年毕业于安徽大学化学系,1989年毕业于休斯敦大学化学系,获分析化学博士学位。先后就职于辉瑞、联合利华、英国帝国化学工业等国际多家知名大型化工公司,长期担任科研发展部门的负责人。据龚伟教授介绍,直到1990年进入联合利华担任近红外光谱技术项目经理时,她做的第一个项目是采用近红外光谱技术测定肥皂中的丙三醇和水。之后,龚伟教授一直从事近红外光谱技术在油料化工行业及化妆品行业的应用研究。  龚伟教授自2008年开始,先后4次回国参加全国近红外光谱学术会议,并做大会报告。参加会议期间,龚伟教授积极与国内近红外光谱专家、学者和媒体进行沟通交流,将国外近红外光谱技术的应用和推广经验介绍给中国同行,同时也深入了解中国近红外光谱技术的研究和应用现状,积极为国内近红外光谱技术的发展献计献策。龚伟教授性格开朗,乐于助人,工业实验室管理经验丰富,在很短时间就得到国内同行的熟知和认可。  龚伟教授在国际上积极宣传中国近红外光谱技术的研究和应用情况,先后向NIR NEWS杂志推荐发表了国内5家近红外光谱研究团队介绍。2015年12月,在她的积极推荐下,国际知名近红外光谱期刊Journal of near infrared spectroscopy专门出版了中国专辑(China special issue)。龚伟教授多次邀请国外近红外光谱和现代过程分析技术方面的知名教授到中国讲学,让更多国外同行了解中国、了解中国的近红外光谱技术。不仅促进了我国近红外光谱技术的发展,也让国际充分了解中国的研究和应用水平,认识到中国对近红外光谱技术发展做出的贡献,起到了很好的沟通和交流作用。
  • 近红外应用 | 你鞋是真的吗?
    在线上各大电商平台和线下各种促销专柜,琳琅满目的选择中,买到真正喜欢的正品鞋好难啊。因而催生了许多新兴产业,比如倒买倒卖的黄牛,比如假鞋制造产业,鱼龙混杂真假难辨。假冒品每年会给企业和消费者造成数十亿美元的损失,假鞋制造商使用与原品牌相同的材料,甚至相同的技术。因此,仿冒品的鉴别也越来越难。真假球鞋的鉴别究竟有多难?如何才能科学鉴别真假球鞋呢?下面来跟大家分享一下如何使用近红外光谱技术来鉴别真假球鞋。如何才能鉴别?近红外光谱按美国材料检测协会的定义就是指在780-2526nm范围内的光。一束近红外光照射纺织品时,纺织品中的某些成分就会吸收其中特定的光,改变分子的自身状态,产生近红外光谱。近红外光谱分析技术与传统成分检测技术比有效率高、速度快、适用范围广等很多优势。为将真假鞋区分开,制造商正使用近红外漫反射光谱和简单的光谱数据处理技术,帮助美国一认证公司检测每双价值100美元以上的知名品牌运动鞋的劣质材料。为快速检测鞋子的某些部分,并提供有借鉴意义的数据。将反射探头的光纤两端分别连接到NIR Quest光谱仪和光源HL-2000。在Ocean View软件中选择反射测量模式,使用WS-1漫反射标准白板,建立100%参考光谱。使用反射探头观察检测鞋子(正品和仿冒混合在一起)中每个样品的不同区域,并将产生的光谱保存以供分析。我们测量了鞋子的橡胶鞋底,皮革外部,鞋舌外部,内衬面料,甚至鞋带。检测结果如何?下图按顺序分别为橡胶鞋底、白色皮革和鞋舌的近红外反射光谱,我们检测到样本之间的特征光谱确实存在一些差异,但此差异太微弱,不足以用来识别假冒产品。 ▲橡胶鞋底▲白色皮革 ▲鞋舌对内衬面料采集光谱,采集时间小于1s。从下图中可看出,有多个光谱区域内可明显看出差异。至少对于这些高端运动鞋样品而言,内衬面料(蓝色线)是区分正品和仿冒鞋的关键。▲内衬面料结论假冒商品影响到每个人,比起掺假婴儿配方奶粉和伪造货币,假鞋可能没那么严重,但它仍然会贬低品牌价值并提高消费者的消费价格。本文初步证实了近红外光谱真假鞋鉴定的可行性。PS:你鞋是真的吗?买台光谱仪来测测!本文来源:海洋光学关于海洋光学海洋光学作为世界领先的光学解决方案提供商,应用于半导体、照明及显示、工业控制、环境监测、生命科学生物、医药研究、教育等领域。其产品包括光谱仪、化学传感器、计量检测设备、光纤、透镜等。作为光纤光谱仪的发明者,如今海洋光学在全球已售出超过40万套的光纤光谱仪。关于爱蛙科技爱蛙科技(iFrogTech)是海洋光学官方授权合作伙伴,提供光谱分析仪器销售、租赁、维护,以及解决方案定制、软件开发在内的全链条一站式精准服务。如需了解更多详情或探讨创新应用,可拨打400-860-5168转5895客服电话。
  • 第三届在线分析仪器发展论坛:在线质谱仪、在线近红外光谱技术发展现状
    仪器信息网讯 2010年11月1日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。  除大会报告外,会议同期举办了在线分析仪器展览会等活动,并设立A、B两个分会场对在线分析仪器技术分别进行探讨。其中,A分会场由北京化工大学袁洪福教授、浙江大学潘再生教授联合主持,多位在线分析领域的专家学者、厂商代表就“标准气体的使用”、“在线质谱的应用”、“在线经红外质谱技术及应用”等方面作了精彩的报告。会议现场  过程/在线质谱仪的应用  过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测,在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上,上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。  上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题,介绍了过程质谱仪应用领域,阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。  在报告中,黄晓晶女士通过列举应用实例,阐明过程质谱仪依据其自动化程度高,测量范围广,分析速度快,仪器稳定性、可靠性好等特点,在石化行业广泛应用,使企业节省了原料及能源,提高了生产效率,增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括:乙烯裂解炉,环氧乙烷/乙二醇,催化剂活性评价,烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈,需要进行快速在线分析的场合。  关于国产过程质谱仪的发展状况,她表示,国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。  2009 年,上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势,推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断,填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场,即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统,检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源,检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。  “大力发展过程质谱仪的国产化,努力提升过程质谱仪的性价比,开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”,黄晓晶女士在其报告最后指出。上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士  赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生  在线近红外光谱分析技术  由于在线近红外光谱分析技术具有“分析精密度高”和“稳定性好”等优点,可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题,目前已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域。  在会上,北京化工大学袁洪福教授为大家介绍了在线近红外光谱分析技术及其应用现状。他表示,近红外光谱分析技术是一种快速、高效的质量分析技术,在解决大批量样品品质分析,现场质量分析,和过程控制分析方面是其它分析技术难以比拟的,被誉为“分析巨人”。  他在报告中指出,我国正在处于生产结构调整时期,即从粗放的传统生产模式向精确数字化的现代生产模式转变的时期,扭转过去高耗能和高污染的状况,向节能减排,生产最优化,合理利用有限的宝贵资源,集约型循环经济方面发展。  在工业上,采用在线近红外分析技术可实时监测原料,中间产物,和产品的性质,实现产品收率和质量最优化,凭借工业的规模生产特点,产生巨大的经济效益。在农业上,未来发展是“精准农业”,而近红外分析仪可直接用于土壤和施肥等种植管理和收获等全过程的品质检测,提高农产品质量和产量,推行优质优价政策,将会产生巨大的经济效益和社会效益。北京化工大学袁洪福教授  标准气体的应用及常见问题  作为气体行业的一个重要分支,标准气体在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用。目前,标准气体广泛应用于石油石化、环境检测、电力能源、地震监测、仪器仪表校正等诸多领域。其制备方法包括:称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法。  大连大特气体有限公司曲庆先生在会上除了为与会者介绍了标准气体的应用方面,还详细介绍了标准气体使用的注意事项,包括“取样阀门的选择、取样管线的选择、取样气路的气密性检查、样品气的置换、标准样品的转移、使用温度的要、进样”等方面需注意的问题。  此外,大连大特气体有限公根据多年的气体分析经验以及通过与广大客户的长期交流,总结了一些标准气体分析技术上的常见问题,并在会上与参会者进行交流探讨,包括“微量氧的分析、易吸附气体的分析、含有饱和蒸汽压较低组分的标准气体的分析、液化标准气体进样”等方面的问题。大连大特气体有限公司曲庆先生  其他在线分析技术及规范  除上述报告外,浙江大学金钦汉教授作了“过程控制技术的新发展——微型模块化实时在线控制技术”的会议报告。金钦汉教授在报告中表示,该技术对流程工业提高反应效率、加快反应速率、减少中间环节、提高自动化程度起到非常重要的作用。浙江大学金钦汉教授  重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生作了“在线分析传感器及仪表研究与发展探讨”的会议报告,对在线分析传感器及仪表的主要特性、在线分析传感器及仪表技术发展现状与趋势进行了研究分析,提出我国在线分析传感器与仪表技术发展思路建议:在国家政策引导与支持下,产学研用资源整合、优势互补,充分利用微机械与微电子、计算机、信号处理、传感、故障诊断等多学科综合技术,开展传感器与仪表相关基础研究、设计制造技术研究与应用技术研究,在研究与产业化过程中,尤其要在灵敏度、选择性、稳定性、可靠性、环境适应性方面下工夫,力求达到国际先进水平,甚至领先水平。重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生  中国石化工程建设公司孙磊女士对“石油化工在线分析仪系统设计规范”进行了简要介绍,该规范包括“适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统”等八方面内容,规定了石油化工生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计原则和设计方法,适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。中国石化工程建设公司孙磊女士
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